焦度计球镜顶焦度测量结果的不确定度评定

　　根据 JJG850-2005 规程规定的检定方法，本文给出了使用球镜顶焦度标准镜片对焦度计进行校准时，校准证书中所给出的被校准焦度计的顶焦度修正值的测量结果的不确定度。其中包括 A 类和 B 类评定与分析、合成标准不确定度以及扩展不确定度的计算等。

　　1、建立数学模型

　　依据本规程，用球镜顶焦度标准镜片对焦度计进行校准，并给出被校准焦度计在各校准点的球镜顶焦度修正值。

　　首先建立顶焦度修正值 c 的数学模型：c=Φ-d

　　式中：c———为被检焦度计的球镜顶焦度修正值;Φ———为球镜顶焦度标准镜片的标准值;d———为被检焦度计的实际测量值。

　　由此可得灵敏系数：

　　各分量的标准不确定度为：u1=u(φ);u2=u(d)。

　　由于 u1与 u2相互独立，则：uc=(u12+u22)1/2。

　　2、分量标准不确定度分析

　　(1)球镜顶焦度标准值 Φ 的测量不确定度由顶焦度标准镜片引起的不确定度，属 B 类评定。

　　按照 JJG580-2005 的规定，经由上一级计量基准传递的球镜顶焦度标准镜片的测量不确定度规定为 (0.02～0.03)m-1(k =3)，因此，顶焦度标准镜片的标准不确定度为 0.03m-1/3=0.01m-1。则：u1=u(Φ)=0.01m-1

　　(2)实际测量值 d 的测量不确定度

　　●A 类评定

　　①测量人员在测量时对镜片进行光学对中，由于镜片的位置差异等因素造成自动焦度计的探测光束落点位置变化而引起的不确定度。

　　②由于温度、湿度变化引起自动焦度计的示值发生变化而引起的不确定度。自动焦度计对温度和湿度的影响较为敏感，尤其是在高屈光度区域。

　　③由于供电电源电压不稳定而引起的不确定度。

　　④由于外界杂光对焦度计造成干扰而引起的不确定度。

　　⑤由镜片支座内的灰尘对焦度计的光学系统产生影响而引起的不确定度。

　　上述诸多原因均能造成焦度计探测光束落点位置的变化，从而引起顶焦度测量的误差。

　　实验数据表明，对于正常工作状态的焦度计，在规定的环境条件下重复测量所得到的顶焦度示值之间的最大偏差一般为(0.02～0.03)m-1。

　　例如某型号的自动焦度计，在 15.00m-1处进行重复性测量时的发散最大。对其重复测量 6 次，分别为：

　　6 次测量值之间的最大发散为 0.03 m-1。

　　利用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准差(n=6)得到：

　　●B 类评定

　　B 类标准不确定度由一个认定的或假定的概率密度函数得到。进行 B 类评定的主要分量有：