測量系統(tǒng)分析教材(完整版)
【正文】 效、決策失敗。 基準值 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行多次重復測量結(jié)果的變異程度，常用測量結(jié)果的標準差或過程變差 PV表示。在量程較高的地方 (基準值大 ),偏倚可大一些 . 請看示意圖 . 在量程內(nèi) 對測量系統(tǒng)的偏倚的要求 基準值 偏倚較小 基準值 偏倚較大 雙測的平均值位 于量程較低部位 雙測的平均值位 于量程較高部位 什么叫測量系統(tǒng)的線性 ? 測量系統(tǒng)的線性是指在其量程范圍內(nèi) ,偏倚應(yīng)是基準值的線性函數(shù) .這個要求對控制偏倚有好處 ,不使基準值過小或過大時測量的系統(tǒng)誤差過大 .當然 ,這一點應(yīng)在測量系統(tǒng) (或量具 )的設(shè)計階段做到 .一個測量系統(tǒng)不具有線性 ,那它不是一個合格的測量系統(tǒng) (或量具 ).若一個測量系統(tǒng)在設(shè)計時具有線性 ,但在使用時發(fā)現(xiàn)為非線性 ,這時就要查找原因 ,及時糾正或校準 .請看示例 : 電子秤測量誤差線性分析 1315171921232520 25 30 35 40 45 50 55 60偏倚y / g散點圖 基準值 x/kg 偏倚y/g 此直線的方程為 y=a+bx 測量系統(tǒng)的波動 測量系統(tǒng)的波動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量 ,由于零件間差異對測量結(jié)果的影響不得不考慮 ,故在考察量具和操作者的波動時 ,還要考察零件間的波動 . 下面讓我們一起來逐個考察它們 ,然后加以綜合 . 重復性 (repeatability) 由一個或多個操作者采用一種量具 ,多次重復測量同一零件的同一特性時所獲得的測量值的變差稱為量具的重復性 ,記作 EV. 一個好的量具應(yīng)具很好的重復性 ,也就是它的重復測量值的變差是很小的 .重復性的研究分兩步進行 . (1)考察測量過程是否穩(wěn)定 ,即測量過程的波動是否僅由偶然原因引起 ?這可使有 R圖 .為此選擇幾個零件 ,每個零件都重復測量相同的次數(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 .在確認測量系統(tǒng)已達到穩(wěn)定時可進入下步 . (2)計算量具的重復性 :EV= 其中 σe是測量過程中由于重復測量而引起的標準差 ,它的估計公式為 : σe=R/d2* 其中 R是重復測量一個零件的平均極差 , d2*不同于 SPC中使用的 d2. d2*的值依賴于重復測量次數(shù) m(極差個數(shù) )和 g(操作者人數(shù)零件個數(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測量 5個零件 ,每個零件各測 3次 ,這時 m=3,g=2 5=10從表中查得d2*=d2*(3,10)= 于是該量具的重復性為 : EV== 再現(xiàn)性 (reproducibility) 由不同操作者 ,采用相同量具 ,測量同一零件的同一特性所得重復測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。如有個均值。 (TV) =(PV) +(AV) +(EV) 其中 TV稱為總變差 . (AV) +(EV) 稱為量具重復性和再現(xiàn)性的平方 ,記為 (RR). 2 2 2 2 2
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