对于有一定增益的放大器,将测试结果经归一化处理后,按下式计算信号放大器系统的扩展不确定度。
式中:t是所设定置信概率下的置信区间的包含因子。
σ1是输入端参考标准读数的标准偏差。
σ0是输出端参考标准读数的标准偏差。
δ是参考标准输入端、输出端读数均值归一化之差。
尽管对放大器输入端、输出端测量结果的不确定度也可以用参考标准的技术指标所给出的扩展不确定度值进行计算,但是这样获得的结果往往偏大,而由参考标准对放大器输入端、输出端的测试数据计算出的扩展不确定度则更为客观。
2.新的不确定度计算方法的实际应用
作为前述方法的实际应用,我们对某型弹道分析测量系统进行校准,并计算其扩展不确定度。弹道分析测量系统是模块化测试系统,主要用于内、外弹道参数的测量。
对该系统中的脉冲时间测量单元进行校准所采用的参考标准为HP54502数字存储示波器,将参考标准与被测系统并联,二者同时测量一脉冲信号源的脉冲延时输出,一共测量十次。
从HP54502数字存储示波器的技术说明书中可知,其时间测量的扩展不确定度是:2.0%*s/div+0.01%*Δt+500ps。时基设置为500ns/div,十次重复观测读数的算术平均值为3.66720ms,则扩展不确定度U=377.2ns,又知HP公司电子仪器所给不确定度的置信概率为99.7%,所以有3σRef=377.2,即σRef=125.7ns。同时,由表1可得:k=5.59。其他测试结果如表2。