原创《位移传感器示值误差测量不确定度评定》：本文关于位移传感器论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
【摘 要】 本文介绍了位移传感器示值误差校准结果不确定度的评定方法和步骤.
【关键词】 位移传感器 示值误差 标准不确定度 合成不确定度 扩展不确定度
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.04.009
1 概述
位移传感器的示值误差是用量块进行校准的.校准时,先用一标准量块对零位,然后换上受检点用标准量块,位移传感器对标准量块进行采样,得到位移传感器的示值,和标准量块中心长度之差即为位移传感器在该受检点的示值误差.
2 数学模型
[Δ][等于X-D0+Di]
式中：[Δ]——位移传感器示值误差；[X]——仪器的读数；[D0]——对零用量块的中心长度；[Di]——受检点用量块的中心长度.
3 方差和灵敏系数
由[uc2（y）等于?f?xi2u2（xi）]得
[uc2][等于u2（Δ）等于c2（X）u2（X）+c2（D0）u2（D0）+c2（Di）u2（Di）]
式中：[c（X）等于?f?X等于1]；[c（D0）等于?f?D0等于-1]；[c（Di）等于?f?Di][等于1]；
故：[uc2][等于u2（Δ）等于u2（X）+u2（D0）+u2（Di）]
4 标准不确定度一览表（见表1）
5 计算分量标准不确定度
5.1 校准用三等量块的测量不确定度分量[u（D）]
5.1.1 对零用量块的不确定度[u（D0）]
校准（0～10）mm的位移传感器,要用10mm和1mm的量块研合组成11mm,两量块的不确定度为0.11μm,组合量块的不确定度接近正态分布,置信概率为99%,ν（[D0]）→∞,k等于2.58,故：
[u（D0）等于0.11×22.58等于0.1562.58]等于0.060μm
5.1.2 校准用量块的不确定度[u（Di）]
校准用量块的不确定度为0.11μm,接近正态分布,置信概率为99%,ν（Di）→∞,k等于2.58,故：
[u（Di）等于0.112.58]等于0.043μm
合成以上两部分的不确定度分量,得到测量不确定度分量u（D）为：
[u2（D）][等于u2（D0）+u2（D1）]等于0.05449（μm）2
[u（D）]等于0.074μm
由以上可得,校准用三等量块的测量不确定度分量[u（D）]有关的自由度为ν（D）→∞.
5.2 和传感器显示值有关的不确定度分量[u（X）]
5.2.1 测量重复性估算的不确定度分量[u（X1）]
以11mm的量块对零,用一校准量块对某一点测量,重复测量10次,得到实验标准差s等于0.82μm,实际测量时以一次测量值计算,故有：
[u（X1）]等于s等于0.82μm,n等于10,[v（X1）]等于n-1等于9
5.2.2 位移传感器对零时量化误差估算的不确定度分量[u（X2）]
位移传感器的分辨力为1μm,对零时量化误差以等概率出现在半宽为0.5μm的区间,故
[u（X2）等于12×3]等于0.289μm
由于分辨力误差半宽为0.5μm,可以认为是准确知道的,同样有：ν（X2）→∞
5.2.3 位移传感器测量时量化误差估算的不确定度分量[u（X3）]
位移传感器的分辨力为1μm,测量时量化误差以等概率出现在半宽为0.5μm的区间,同样有：
[u（X3）等于12×3]等于0.289μm
由于分辨力误差半宽为0.5μm,可以认为是准确知道的,同样有：ν（X3）→∞
5.2.4 测量力变化引起的不确定度分量[u（X4）]
位移传感器的测头和量块的接触为球面对平面的接触,测量力相引导的变形量δ为：[δ][等于K×p2/d3]
式中：[K]——材料系数,量块材料为钢,位移传感器的测头同样为钢,有：[K等于1.9/9.823]μm3[mm/N23]；
P——测力,P等于1.0N,[Δ]P测力变化允许值[Δ]P等于±0.5N；d——测头直径,d等于2.5mm.
[Δ]δ等于（?δ/?P）·[Δ]P等于（2K/3）·d（-1/3）·[Δ]P等于±0.102μm
按均匀分布处理,则测量力变化引起的不确定度分量[u（X4）]估算为：[u（X4）等于0.1023]等于0.059μm
测量力变化引起的不确定度分量[u（X4）]估算的相对不确定度为50%,故有：[v（X4）]等于（1/2）×（50/100）-2等于2
合成以上4项,得到和传感器显示值有关的不确定度分[u（X）]：[u2（X）][等于u2（X1）+u2（X2）+u2（X3）+u2（X4）]
等于0.842923（μm）2
[u（X）]等于0.918μm
和传感器显示有关的不确定度分量[u（X）]有关的自由度[v（X）]：
[v（X）等于0.91840.8249+0.2894∞+0.2894∞+0.05942]等于14
6 合成标准不确定度
[uc2][等于u2（D）+u2（X）]等于0.8482（μm）2
[uc]等于0.921μm
7 有效自由度
依据Welch-Satterthwaite公式,得：
[veff][等于uc2u4（D）γ（D）+u4（X）γ（X）]等于14,[t95（14）][等于2.11]
8 扩展不确定
[U95][等于t95（14）×uc]等于1.94326μm≈1.9μm
9 报告
位移传感器示值误差测量结果的扩展不确定度U95等于1.9μm由合成标准不确定度uc等于0.92μm,置信概率p等于95%,有效自由度[veff]等于14,其包含因子由t分布临界值[k95]等于[t95]（14）等于2.11所得.
作者简介
刘沈荣,毕业于沈阳工业大学,从事多年职工教育工作,现于辽宁省计量科学研究院财务处从事财务管理工作.
（责任编辑：张晓明）
位移传感器论文参考资料：
结论：位移传感器示值误差测量不确定度评定为关于位移传感器方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关高精度位移传感器论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
