測(cè)量系統(tǒng)分析教材(完整版)
【正文】 效、決策失敗。 基準(zhǔn)值 偏倚示意圖 偏倚 什么叫變差 ? 變差用來表示在相同的條件下進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量結(jié)果的變異程度，常用測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差或過程變差 PV表示。在量程較高的地方 (基準(zhǔn)值大 ),偏倚可大一些 . 請(qǐng)看示意圖 . 在量程內(nèi) 對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的偏倚的要求 基準(zhǔn)值 偏倚較小 基準(zhǔn)值 偏倚較大 雙測(cè)的平均值位 于量程較低部位 雙測(cè)的平均值位 于量程較高部位 什么叫測(cè)量系統(tǒng)的線性 ? 測(cè)量系統(tǒng)的線性是指在其量程范圍內(nèi) ,偏倚應(yīng)是基準(zhǔn)值的線性函數(shù) .這個(gè)要求對(duì)控制偏倚有好處 ,不使基準(zhǔn)值過小或過大時(shí)測(cè)量的系統(tǒng)誤差過大 .當(dāng)然 ,這一點(diǎn)應(yīng)在測(cè)量系統(tǒng) (或量具 )的設(shè)計(jì)階段做到 .一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)不具有線性 ,那它不是一個(gè)合格的測(cè)量系統(tǒng) (或量具 ).若一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)具有線性 ,但在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)為非線性 ,這時(shí)就要查找原因 ,及時(shí)糾正或校準(zhǔn) .請(qǐng)看示例 : 電子秤測(cè)量誤差線性分析 1315171921232520 25 30 35 40 45 50 55 60偏倚y / g散點(diǎn)圖 基準(zhǔn)值 x/kg 偏倚y/g 此直線的方程為 y=a+bx 測(cè)量系統(tǒng)的波動(dòng) 測(cè)量系統(tǒng)的波動(dòng)主要是由于量具與操作者引起的 .為了考察量具與操作者的波動(dòng)大小 ,常常要選用一些零件或產(chǎn)品讓操作者使用量具去測(cè)量 ,由于零件間差異對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不得不考慮 ,故在考察量具和操作者的波動(dòng)時(shí) ,還要考察零件間的波動(dòng) . 下面讓我們一起來逐個(gè)考察它們 ,然后加以綜合 . 重復(fù)性 (repeatability) 由一個(gè)或多個(gè)操作者采用一種量具 ,多次重復(fù)測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)所獲得的測(cè)量值的變差稱為量具的重復(fù)性 ,記作 EV. 一個(gè)好的量具應(yīng)具很好的重復(fù)性 ,也就是它的重復(fù)測(cè)量值的變差是很小的 .重復(fù)性的研究分兩步進(jìn)行 . (1)考察測(cè)量過程是否穩(wěn)定 ,即測(cè)量過程的波動(dòng)是否僅由偶然原因引起 ?這可使有 R圖 .為此選擇幾個(gè)零件 ,每個(gè)零件都重復(fù)測(cè)量相同的次數(shù) ,建立 R圖 .觀察其是否受控 .若 R圖上出現(xiàn)失控現(xiàn)象 ,要分析失控原因 ,并加以糾正 .在確認(rèn)測(cè)量系統(tǒng)已達(dá)到穩(wěn)定時(shí)可進(jìn)入下步 . (2)計(jì)算量具的重復(fù)性 :EV= 其中 σe是測(cè)量過程中由于重復(fù)測(cè)量而引起的標(biāo)準(zhǔn)差 ,它的估計(jì)公式為 : σe=R/d2* 其中 R是重復(fù)測(cè)量一個(gè)零件的平均極差 , d2*不同于 SPC中使用的 d2. d2*的值依賴于重復(fù)測(cè)量次數(shù) m(極差個(gè)數(shù) )和 g(操作者人數(shù)零件個(gè)數(shù) ),可通過數(shù)值表查得 , 連接數(shù)值表 譬如 ,兩名操作者使用同一量具重復(fù)測(cè)量 5個(gè)零件 ,每個(gè)零件各測(cè) 3次 ,這時(shí) m=3,g=2 5=10從表中查得d2*=d2*(3,10)= 于是該量具的重復(fù)性為 : EV== 再現(xiàn)性 (reproducibility) 由不同操作者 ,采用相同量具 ,測(cè)量同一零件的同一特性所得重復(fù)測(cè)量的均值的變差稱為量具的再現(xiàn)性 ,記為 AV. 在再現(xiàn)性的定義中 ,量具是相同的、零件是相同的，不同的是操作者。如有個(gè)均值。 (TV) =(PV) +(AV) +(EV) 其中 TV稱為總變差 . (AV) +(EV) 稱為量具重復(fù)性和再現(xiàn)性的平方 ,記為 (RR). 2 2 2 2 2
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