焦度计棱镜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，本文给出了使用棱镜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棱镜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，用棱镜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棱镜度修正值。首先建立棱镜度修正值 c 的数学模型：c=Φ- d

　　式中：c———被检焦度计的棱镜度修正值;

　　Φ———棱镜度标准镜片的标准值;

　　d———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)棱镜度标准值 Φ 的测量不确定度

　　由棱镜度标准镜片引起的不确定度，属 B 类评定。按照 JJG866- 2008 的规定，棱镜度标准镜片的测量不确定度规定为 0.01cm/m(k=3)，因此，棱镜度标准镜片的标准不确定度为 (0.01cm/m)/3=0.004cm/m。则：u1=u(Φ)=0.004cm/ m

　　(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由于供电电源电压并不稳而引起的不确定度。

　　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，从而引起棱镜度测量的误差。

　　例如某型号的自动焦度计，在 5.00 cm/m 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 cm/ m。

　　利用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准差(n=6)得到：

　　在实际工作中，要求每个点至少检定 3 次，平均值的实验标准差为：

　　●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：由仪器自身的原理和结构引起的不确定度当自动焦度计的数显分辨力为 δ=0.01 cm/m 时，其均匀分布的区间为：