計量論壇
標題: JJF1597-2016直流穩定電源校準附錄A的疑問 [打印本頁]
作者: 吳下阿蒙 時間: 2018-4-19 14:57
標題: JJF1597-2016直流穩定電源校準附錄A的疑問
JJF1597-2016直流穩定電源校準規范附錄A為不確定度評定示例，我在看A,2直流電壓測量值不確定度評定時，有一個問題。
A2.2標準不確定度來源中2.2.1b標準電壓表測量重復性引入的分量和2.2.2b被校直流穩定電源測量重復性引入的分量 它們兩者是否存在相關性？？
因為我之前發帖詢問過，我犯過這種錯誤被論壇的前輩指出來過。
即標準電壓表測量結果的重復性變化，和被校直流穩定電源測量重復性變化應該是對應的，都有很大原因是電源每次輸出的電壓值波動造成的。我們計算重復性引入的分量時應該選用測量結果（即兩者的差值）做為重復性分量，而如果按規程中這樣分別考慮，它們之間沒有相關性嗎？
JJF1597-2016 http://www.bkd208.com/forum.php?mo ... ght=JJF%2B1597-2016
作者: botang007 時間: 2018-4-20 20:24
電源的重復性，由電源自身短期穩定性決定；電壓表的重復性由電壓表的短期穩定性決定，兩個獨立的儀器，怎會有想關呢？
重復性經由高一級的儀器考核得到：電壓表一般可以考核電源的重復性，而電壓表自己的重復性需要更高等級的標準源去考核。
作者: oldfish 時間: 2018-4-21 20:00
應該用測量結果來計算重復性，如果非要把標準和被測分開算，我想不明白怎么算，也完全沒必要啊。
作者: oldfish 時間: 2018-4-21 20:05
botang007 發表于 2018-4-20 20:24
電源的重復性，由電源自身短期穩定性決定；電壓表的重復性由電壓表的短期穩定性決定，兩個獨立的儀器，怎會 ...
單獨考慮標準和被測的重復性沒意義，因為二者重復性都很小也可能導致測量結果重復性比二者的重復性都大；二者都大也可能導致測量結果重復性比二者都小。所以應該關注測量結果的重復性，分別考慮二者沒意義。
作者: 規矩灣錦苑 時間: 2018-4-22 23:43
JJF1059.1告訴我們不確定度分量評估要做到既不重復也不遺漏，其中4.2.7條說清楚了，“在分析測量不確定度評定時，測量模型中的每個輸入量的不確定度均是輸出量的不確定度的來源”，4.3.1.2條再次強調，“對不確定度各個分量做一個預估是必要的，測量不確定度評定的重點應放在識別并評定那些重要的、占支配地位的分量上”。
示值誤差的測量模型簡單來說是示值誤差＝被檢儀器讀數值－計量標準讀數值，對于本例，測量模型是：Δｖ＝Ｖｘ－Ｖ０。輸出量是“示值誤差”Δｖ，輸入量有“被檢儀器讀數值”Ｖｘ和“計量標準讀數值”Ｖ０兩個。這兩個輸入量每個的不確定度均是輸出量“被檢儀器示值誤差”Δｖ的不確定度來源，因此必須逐一評估，這就是要考慮二者的意義。
作者: 吳下阿蒙 時間: 2018-4-23 09:26
這里是求電源顯示值誤差的不確定度，顯示值誤差X是用電壓表表顯值U1減去電源表顯值U2的，假設測量了10次，我們一般求重復性應該是10次U1-U2的差值的重復性。而規程中，分別是求U1的重復性和U2的重復性，然后兩者以不相關合并。。按照測試方案，U1和U2實際是兩個電壓表的顯示值的重復性波動（一個是外部標準電壓表，一個是電源內部用于顯示的電壓表），這個兩者都受到電源實際輸出電壓值波動的影響，兩者是有相關性的，我這里統計過這個數據的，U1和U2的相關性非常的大（因為電壓表本身的重復性遠好于電源輸出電壓的波動，U1和U2受到電源輸出電壓的波動的影響非常大），這就是我產生疑問的地方。
作者: 吳下阿蒙 時間: 2018-4-23 09:31
規程是分開算的，而且表示兩者不存在相關性。由于規程中給的數據不一定是真實的，沒有參考性。我測試并統計過，兩個表顯有很大的相關性。而且從理論考慮也是如此，兩個電壓表表顯都受到電源實際輸出電壓值很大的影響。
作者: 吳下阿蒙 時間: 2018-4-23 09:33
分開考慮沒問題，我主要的疑問是，兩者是否有相關性。
作者: oldfish 時間: 2018-4-23 09:54
吳下阿蒙 發表于 2018-4-23 09:33
分開考慮沒問題，我主要的疑問是，兩者是否有相關性。
從理論上講，二者肯定沒有相關性，兩臺獨立的儀器，二者自身的重復性肯定沒有相關性。問題是，測量重復性的方法，如果再用兩臺獨立的儀器分別測量源和表的重復性，那就沒有相關性；但你用源和表互相測，那絕對就相關了。
問題是，分別考慮源和表的重復性沒意義啊，現在都講得是“測量結果的重復性”了，不評價單臺儀器了。
作者: 吳下阿蒙 時間: 2018-4-23 10:18
這U1和U2實際上也是測量結果的重復性，只是這個測量結果是中間過程量。
作者: 規矩灣錦苑 時間: 2018-4-23 12:05
oldfish說得對，盡管每一個輸入量的落腳點最終都是到輸出量的測量結果上，“但從理論上講，二者肯定沒有相關性，兩臺獨立的儀器，二者自身的重復性肯定沒有相關性”。在JJF1059.1的4.4.4.1條a）款給出了兩個量不相關的條件，這兩個量之間的關系屬于條件3），所以這兩個量無關或關系甚微。
作者: chuxp 時間: 2018-4-24 09:47
本帖最后由 chuxp 于 2018-4-24 10:00 編輯
樓主認為兩個重復性分量是相關的，這個觀點正確。按實驗方法，兩個重復性分量不僅僅相關，而且是正強相關。
不過請樓主注意，只有在標準不確定度分量在合成時，才需要考慮相關性。JJF1597采用了去除相關性的措施，就是先合成標準電壓表引入的標準不確定度，此時，標準電壓表引入的兩個分量當然是不相關的。合成出來標準電壓表引入的標準不確定度分量后，再去與被校直流電源去合成，此時，參與合成的二者又是不相關的了。
這個與JJF1059.1附錄A后面的實例（最后面的那個溫度計的）類似，那個實例也是先合成出標準溫度計的標準不確定度，再去與其它分量合成。就是對于某些分量，參與過兩次合成。
樓主如果有時間，可以按你的理解，把校準規范中的那個范例重新計算一下。就是用3個分量直接合成，而不是先合成標準電壓表的。然后考慮相關性，按正相關，相關系數為1重新合成各個分量，看看結果怎么樣。
據說結果基本一致。
作者: csln 時間: 2018-4-24 09:59
樓主認為兩個重復性分量是相關的觀點正確。按實驗方法，兩個重復性分量不僅僅相關，而且是正強相關。
這個建議再斟酌一下，用電壓表測量穩壓電源，電壓表的重復性、穩壓電源的重復性，相當于兩個隨機量，兩個隨機量應該是不相關的
作者: chuxp 時間: 2018-4-24 10:04
本帖最后由 chuxp 于 2018-4-24 10:07 編輯
嗯，我覺得，從物理機制分析，此時實際上是用兩個電壓表同時測量同一個無輸出指示的電壓源，這兩個電壓表的示值好像應該是相關的吧？
就是直流穩定電源都是帶個電壓表來指示輸出電壓，通常都是并聯在輸出端口。
作者: 吳下阿蒙 時間: 2018-4-24 10:45
這里面的重復性都是測量結果（中間量）的重復性。比如標準電壓表顯示值的重復性，其即包含標準電壓表本身的重復性，也受到被測電源輸出電壓值波動的影響，還有環境等等。被測電源的電壓表顯示值的重復性也是如此。兩者除了本身的重復性，其他分類都是相關的，如果被測電源輸出電壓波動的影響比兩電壓表本身重復性分量大的多（實際上也是這樣），那么規范中的兩個量相關性應該很大的。
作者: csln 時間: 2018-4-24 11:05
本帖最后由 csln 于 2018-4-24 11:14 編輯
若如你所說穩壓電源的結構，兩個電壓表示值是相關的，但兩個電壓表的示值重復性卻是不相關的，若細分，穩壓電源的指示電壓表表現出來的重復性又分無指示穩壓電源輸出電壓的重復性和指示電壓表的重復性，這兩個重復性也是不相關的
這幾個重復性的來源分別是測量用標準電壓表內基準電壓重復性、穩壓電源本身重復性、穩壓電源指示電壓表內基準電壓重復性，這幾個隨機量是各自獨立的，所以不相關
作者: chuxp 時間: 2018-4-24 11:54
同意你的觀點。嚴謹地分析起來，的確如你所言。比如用一個5位半和一個6位半分別測量5720A輸出的10V。
可能穩壓電源的校準比較粗糙，被檢表總是連接在輸出端口，不能獨立分離出來，標準表又不是用更穩定的源來考核重復性，導致各個因素混雜在一起，無法分離。
因而，當大家參照校準規范后面的范例來實驗，并且評估不確定度時，都能發現穩壓電源電壓輸出的重復性，遠遠大于標準電壓表的重復性。分別對標準表和被校表進行的兩次重復性實驗結果，實際上只不過相當于兩次測量穩壓電源輸出的重復性。兩次測量同一個東西，結果肯定是相關的，這個就是樓主發現的問題。當然從嚴格意義上說，這些結果大概也不能認為是電壓表的重復性。
但作為規定的統一方法，還是可以得到最終校準結果的擴展不確定度，這樣子看，校準規范如此規定，也還是切實可行的。
作者: 路云 時間: 2018-4-25 22:49
按照測試方案，U1和U2實際是兩個電壓表的顯示值的重復性波動(一個是外部標準電壓表，一個是電源內部用于顯示的電壓表)，這個兩者都受到電源實際輸出電壓值波動的影響，兩者是有相關性的，我這里統計過這個數據的，U1和U2的相關性非常的大(因為電壓表本身的重復性遠好于電源輸出電壓的波動，U1和U2受到電源輸出電壓的波動的影響非常大)，這就是我產生疑問的地方。
根據您的上述表述，我個人認為U1和U2之間是不相關的。它只表明U1與U2這兩個表的示值都與兩表之外的第三個因素(電源的實際輸出電壓的波動)相關。也就是說，電源的實際輸出電壓的波動，會導致U1和U2的波動。但假設電源的實際輸出電壓很穩定，U1的波動并不是因為U2的波動所導致的，同理U2的波動也不是因為U1的波動所導致的，都是因為各自的計量性能所導致。所以我認為U1與U2之間是不相關的。
作者: 吳下阿蒙 時間: 2018-4-26 09:12
但假設電源的實際輸出電壓很穩定，但一般情況被檢電源的實際輸出的波動是遠大于電壓表本身的重復性的。退一步說，兩者的相關性與源的實際輸出電壓的波動是有關系的。那么是否相關可以用1059中的公式計算，兩個電壓表的多次測試數據完全可以用這個公式計算出相關系數，如果計算出相關系數為約為0，再說兩者不相關不是更好嘛？規程中直接給出兩者不相關的道理在哪呢？
作者: 路云 時間: 2018-4-26 18:55
本帖最后由 路云 于 2018-4-25 22:57 編輯
你現在不是兩個變量U1和U2，而是三個變量，還有一個就是電源的實際輸出電壓E，只不過E沒有定量的指示出來。相關系數是指兩個隨機變量之間依賴程度的定量表征。實際上U1的變化并不依賴于U2，U2的變化也不依賴于U1，兩者都分別依賴于E的穩定性和其儀表本身的“重復性”性能。用U1、U2來計算相關性實際上是將其中之一取代了E，得到的計算結果不為零，實際上反映的是與E的相關性。
作者: 吳下阿蒙 時間: 2018-4-27 17:47
A和B都受到了C的影響，那么A和B相關嘛？退一步說，A和B都受到了C的影響,那么能說A和B必然不相關嘛？如果不是必然不相關的話，那么合成是自己需要計算或說明一番吧。。
作者: 路云 時間: 2018-4-28 18:34
A和B都受到了C的影響，A與B之間未必相關。相不相關要看A的變化會不會導致B也同步發生變化(除去其它因素的影響)，反之亦然。如果某表的示值不穩定，不會導致另一表的示值也不穩定(相對于原來的狀態)，那就說明兩者不相關。否則就應該認為兩者相關。
作者: oldfish 時間: 2018-4-29 13:53
吳下阿蒙 發表于 2018-4-27 17:47
A和B都受到了C的影響，那么A和B相關嘛？退一步說，A和B都受到了C的影響,那么能說A和B必然不相關嘛？如果 ...
有一點我沒搞明白，就是你為什么非要把相關性算得那么清楚，可是明明有可以避免相關性的方法你卻不用。因為相關系數在實際中本來就不容易計算，所以大家都在盡量避免相關性。
作者: 吳下阿蒙 時間: 2018-5-2 09:13
我們討論的是規范里面的方法。規避的方法我也知道，直接用差值的重復性就可以了，但規范里沒有這樣做啊。我只是討論規范里的方法是否需要考慮相關性？規范的方法總不能模棱兩可吧。
作者: oldfish 時間: 2018-5-5 10:08
吳下阿蒙 發表于 2018-5-2 09:13
我們討論的是規范里面的方法。規避的方法我也知道，直接用差值的重復性就可以了，但規范里沒有這樣做啊。 ...
嗯，曉得了。
因為之前也看過你發的一個關于歐姆定律的類似的相關性的帖子，所以才有疑問。
作者: 吳下阿蒙 時間: 2018-5-7 10:26
本帖最后由 吳下阿蒙 于 2018-5-7 10:29 編輯
是的，我之前就是分別求各個分量的重復性，然后合成的，像規范那樣。但后來我看到相關性方面的知識，正好手頭有數據，就計算了下，結果發現它們之間是有相關性的。然后就發了那個歐姆定律的帖子。發完討論之后，確實認可了它們的相關性，并且建議直接使用測量結果的重復性（即差值的重復性）來計算，規避相關性。 但這次看到規程的方法，感覺和之前討論的結論不太一下，所以又發的帖子。
畢竟如果評定直流源的不確定度，可以直接照搬規程的方法的話，當然最好。
作者: Wang0129 時間: 2020-3-16 16:31
最后你怎么評的不確定度，是被檢表和標準器都計算重復性了嗎
作者: 黃金戟 時間: 2020-4-6 20:29
關于這個問題，我有兩個思路來繞開它。
1、標準表的重復性包含在標準表的B類不確定度中了，可以不再重復考慮。
2、選擇一塊比較好的表，假設標準表存在重復性引入的不確定度分量，但是由于該分量很小，可以不再考慮。
關于第一點，很多儀表的說明書里都已經明確表示了。
作者: moranshixuan 時間: 2020-4-13 15:35
認同5# 的分析
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