机动车雷达测速仪微波发射频率示值误差测量不确定度评定

　　0　前言

　　机动车雷达测速仪是指应用多普勒原理对机动车进行速度测量的仪器。利用微波频率计检定机动车雷达测速仪的微波发射频率具有直观、便捷和高效的特点。本文测量依据JJG528-2004《机动车雷达测速仪》规程的要求,按照JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》规范,对机动车雷达测速仪微波发射频率示值误差测量的不确定度进行了评定,具体如下。

　　1　测量方法

　　根据JJG528-2004《机动车雷达测速仪》规程,采用直接频率测量法。将被测雷达测速仪发射的微波用微波天线接收,通过专用测试通道,由安捷伦54642A微波频率计直接读出微波发射频率值。测量标准:微波频率计,频率准确度2×10-8。被测对象:雷达测速仪(工作频率24.15GHz),频率值的最大允许示值误差为±45MHz。检定环境条件:温度(20±5)℃,湿度:<80%RH。

　　2　数学模型

　　δ=A-AS

　　式中,A为被测微波发射频率标称值;

　　AS为微波频率计示值;

　　δ为被测微波发射频率示值误差。

　　3　输入量的标准不确定度评定

　　3.1　输入量A的标准不确定度u(A)的A类评定

　　输入量A的标准不确定度主要来源于被测微波发射频率的测量重复性,可通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。

　　对一台雷达测速仪进行测量:A=24.15GHz,连续测量10次,得到测量列24162,24167,24163,24165, 24164, 24163, 24162, 24164, 24165,24164MHz,因此平均值为:

　　单次测量标准差

　　检定工作中以3次独立测量的平均值作为检定结果,m=3,所以

　　自由度为:

　　ν(A)=ν1=9

　　考虑到被测对象稳定度及读数分辨力所引入的不确定度已包含在重复性条件下所得的测量列的分散性中,故在此不另作分析。

　　3.2　输入量AS的标准不确定度u(AS)的B类评定

　　输入量AS的不确定度主要来源于微波频率计内晶体振荡器的频标不确定度,可根据检定证书给出的误差来评定,采用B类方法进行评定。

　　微波频率计的检定证书给出的频率准确度为2×,即当被测频率为24.15GHz时,区间半宽度为=483Hz,可认为在区间内误差服从均匀分布,取包含因子k= ,则标准不确定度为:

　　估计为0.10,则自由度ν(AS)=ν2=50。

　　4　合成标准不确定度的评定

　　1)灵敏系数

　　2)合成标准不确定度的计算

　　在本例中,输入量A和AS彼此独立,互不相关,所以合成标准不确定度可按下式得到

　　3)合成标准不确定度的有效自由度

　　5　扩展不确定度的评定