JJF(電子)0055─2020 自動(dòng)光學(xué)檢查儀校準(zhǔn)規(guī)范

JJF（電子）XXXX─2018附錄C校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評(píng)定示例C.1像素分辨率測(cè)量結(jié)果不確定度的評(píng)定C.1.1測(cè)量模型δ=式中：δ——像素分辨率，μm；l——被校儀器1個(gè)像素寬度對(duì)應(yīng)刻線尺的讀數(shù)，μm；由測(cè)量模型可知，根據(jù)不確定度傳播定律，靈敏系數(shù)為1。C.1.2不確定度來源測(cè)量不確定度來源主要有：測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量、測(cè)量時(shí)刻線尺讀數(shù)估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、刻線尺量值溯源引入的不確定度分量。C.1.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定C.1.3.1測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u一臺(tái)標(biāo)稱分辨率為20μm的被校儀器，進(jìn)行重復(fù)10次測(cè)量，得到測(cè)量列(20μm)：21、20、20、20、21、21、19、19、20、20。算數(shù)平均值為：l=20.1單次測(cè)量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為：s=n=1實(shí)際測(cè)量中是3次測(cè)量算數(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，所以：uA1C1.3.2采用0.01mm分度值的刻線尺按十分之一估讀，a=1μm，符合均勻分布k=3，因此：C.1.3.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)量值溯源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u根據(jù)刻線尺的最大允許誤差不超過±1μm，a=1μm，符合均勻分布k=uB=1/C.1.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度分量見下表C.1.1所示：表C.1.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表不確定度來源概率分布靈敏系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量μm測(cè)量重復(fù)性u(píng)A1正態(tài)分布10.4讀數(shù)估讀u均勻分布10.58刻線尺u正態(tài)分布均勻分布10.58合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：ucC.1.5擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度為：U=uC.2尺寸示值誤差結(jié)果不確定度的評(píng)定C.2.1測(cè)量模型?式中：?lXY——水平方向尺寸示值誤差，mlXY——被校儀器3次測(cè)量平均值，mls——測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際尺寸，mmαxy、?txy、在公式中：為簡(jiǎn)化運(yùn)算，舍去微小量，并轉(zhuǎn)化相關(guān)項(xiàng)影響。令：l≈lxy=lsα＝αδα＝α代入公式C2.1后，經(jīng)整理得：?靈敏系數(shù)：c1=1;c2=-1。c3=l×?tC.2.2不確定度來源測(cè)量不確定度來源主要有：測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量、分辨力引入的不確定度分量、玻璃尺量值溯源引入的不確定度分量，標(biāo)準(zhǔn)線紋尺和自動(dòng)光學(xué)檢查儀光柵尺的線膨脹系數(shù)差引入的不確定度分量，標(biāo)準(zhǔn)線紋尺和自動(dòng)光學(xué)檢查儀光柵尺溫度差引入的不確定度分量。C.2.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定C.2.3.1測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u測(cè)量中，以5mm作為重復(fù)性測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)10次測(cè)量，得到測(cè)量列(mm)：5.002、5.003、5.002、5.000、5.002、5.001、5.003、5.004、5.002、5.003。算數(shù)平均值為：lXY單次測(cè)量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為：s=n=1實(shí)際測(cè)量中是3次測(cè)量算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，所以：uAC.2.3.2分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u被校儀器分辨力為1μm，a=0.5μm，按照均勻分布，k=uB1C.2.3.3標(biāo)準(zhǔn)線紋尺量值溯源引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)線紋尺的檢定證書，測(cè)量不確定度為U=（0.2+1.5L）μm.(L單位：m)，k=2.58，因此測(cè)量長(zhǎng)度為5mm時(shí)uB2C2.3.4標(biāo)準(zhǔn)線紋尺和自動(dòng)光學(xué)檢查儀光柵尺的線膨脹系數(shù)差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u標(biāo)準(zhǔn)線紋尺和自動(dòng)光學(xué)檢查儀光柵尺的線膨系數(shù)均為α=（10.0±0.5）×10-6℃-1，線脹系數(shù)差δα的界限為±1×10-6℃-1，服從三角分布，k=uB3=1×10-6℃-1/6=0.408×10-6C2.3.5標(biāo)準(zhǔn)線紋尺和自動(dòng)光學(xué)檢查儀的溫度差引入的不確定度u經(jīng)等溫后，標(biāo)準(zhǔn)線紋尺與自動(dòng)光學(xué)檢查儀有一定的溫度差存在，并以等概率落于（-0.3~+0.3）℃范圍內(nèi)，服從均勻分布，k=uB4=0.3℃/C.2.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度分量見下表C.2.2所示：表C.2.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表不確定度來源概率分布靈敏系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量μm測(cè)量重復(fù)性u(píng)正態(tài)分布10.6分辨力u均勻分布10.3標(biāo)準(zhǔn)線紋尺u均勻分布-10.1標(biāo)準(zhǔn)線紋尺與被校儀器光柵尺線脹系數(shù)差（溫度最大偏離?t=3℃，）u三角分布l×?t=0.005×3℃0.01標(biāo)準(zhǔn)線紋尺和自動(dòng)光學(xué)檢查儀的溫度差α取（10.0±0.5）×10-6℃-1均勻分布l×α=0.005×（10.0±0.5）×10-6℃-10.01由于測(cè)量重復(fù)性包含了分辨力引入的不確定度分量，取較大值作為測(cè)量結(jié)果的不確定度分量，刪除u1ucC.2.5擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2，則測(cè)量長(zhǎng)度5mm時(shí)擴(kuò)展不確定度為：U=uC.3色度校準(zhǔn)結(jié)果不確定度的評(píng)定C.3.1測(cè)量模型?式中：?——示值誤差；x——儀器的測(cè)量值；xs——標(biāo)準(zhǔn)色板或色卡的標(biāo)準(zhǔn)值C.3.2不確定度來源測(cè)量不確定度來源主要有：測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量、標(biāo)準(zhǔn)色板或色卡量值溯源引入的不確定度分量。C.3.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定C.3.3.1測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u測(cè)量中，以標(biāo)準(zhǔn)白板作為重復(fù)性測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)3次測(cè)量，x測(cè)量列：0.3168、0.3166、0.3167。u式中：R——極差系數(shù)，1.69。C.3.3.2標(biāo)準(zhǔn)色板引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)色板的校準(zhǔn)證書知，色坐標(biāo)x的擴(kuò)展不確定度U=0.007，k=2，因此：uC.3.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定不確定度分量見下表C.3.1所示：表C.3.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量符號(hào)數(shù)值測(cè)量重復(fù)性u(píng)0.0000610.00006標(biāo)準(zhǔn)色板u0.0035-1-0.0035則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uC.3.5擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度為：UC.4亮度測(cè)量結(jié)果不確定度的評(píng)定C.4.1測(cè)量模型L式中：L——儀器示值；Sm——標(biāo)準(zhǔn)器標(biāo)準(zhǔn)值由測(cè)量模型可知，根據(jù)不確定度傳播定律，靈敏系數(shù)為1。C.4.2不確定度來源測(cè)量不確定度主要來源于測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量。C.4.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定u進(jìn)行重復(fù)10次測(cè)量，得到測(cè)量列(cd/m2)：98.5、99.3、99.4、98.9、99.1、97.9、98.4、99.0、98.7、98.9。算術(shù)平均值為：l=98.81單次測(cè)量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為：s=n=1nli實(shí)際測(cè)量中是3次測(cè)量算數(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，所以：uA=s