便携式制动性能测试仪示值误差的不确定度分析
便携式制动性能测试仪校准装置计量标准技术报告
计量标准技术报告
计量标准名称便携式制动性能测试仪校准装置计量标准负责人
建标单位名称
填写日期
目录
一、建立计量标准的目的………………………………………………………………… ( 3 )
二、计量标准的工作原理及其组成………………………………………………………( 3 )
三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………………………( 4 )
四、计量标准的主要技术指标……………………………………………………………( 5 )
五、环境条件………………………………………………………………………………( 5 )
六、计量标准的量值溯源和传递框图……………………………………………………( 6 )
七、计量标准的稳定性考核………………………………………………………………( 7 )
八、检定或校准结果的重复性试验…………………………………………………………( 8 )
九、检定或校准结果的不确定度评定………………………………………………( 9 )
十、检定或校准结果的验证………………………………………………………………( 14 ) 十一、结论…………………………………………………………………………………( 15 ) 十二、附加说明……………………………………………………………………………( 15 )
注：应当提供《计量标准的稳定性考核记录》。
注：应当提供《检定或校准结果的重复性试验记录》。
平板式制动检验台示值误差测量不确定度评定
平板式制动检验台示值误差测量不确定度评定平板式制动检验台是一种用于检验汽车制动系统性能的设备，其示值误差的测量不确定度评定对于保证检测结果的准确性和可靠性至关重要。
本文将针对平板式制动检验台示值误差的测量不确定度进行评定，并提出相应的改进措施，从而提高检验台的测量准确度和可靠性。
一、示值误差的来源平板式制动检验台示值误差的来源主要包括以下几个方面：1. 传感器的精度：平板式制动检验台采用传感器测量制动力和制动距离，而传感器的精度直接影响其测量的准确性和可靠性。
2. 机械结构的刚度：平板式制动检验台的机械结构刚度对于测量结果的准确性有着重要的影响，如果机械结构不稳定或刚度不足，将导致示值误差的增大。
3. 环境条件的影响：温度、湿度等环境条件的变化会对传感器和机械结构产生影响，从而引起示值误差的变化。
4. 操作人员的技术水平：操作人员的技术水平直接影响着检验台的使用效果，不规范的操作会引起示值误差的增大。
二、示值误差的测量方法示值误差的测量方法通常采用标准器具进行比对测量，具体步骤如下：1. 标准器具的准备：选择符合测量要求的标准器具，如力传感器、位移传感器等。
2. 校准标准器具：根据相关标准和要求进行标准器具的校准，保证其测量的准确性。
3. 示值误差的测量：将标准器具与平板式制动检验台连接，进行相应的测量操作，记录测量值。
4. 数据处理：对测量结果进行数据处理，计算示值误差的大小。
三、示值误差的不确定度评定示值误差的不确定度评定是评定测量结果的准确性和可靠性的重要手段，其评定方法一般包括如下几个步骤：1. 不确定度的来源分析：对示值误差的来源进行分析，确定不确定度的主要影响因素。
2. 不确定度的计算：根据不确定度的计算方法，对示值误差进行计算，包括随机误差和系统误差的计算。
3. 不确定度的合成：对各项不确定度进行合成，得到最终的不确定度。
4. 不确定度的表达：以置信度的形式表达不确定度，如95%的置信度。
平板式制动检验台示值误差测量不确定度评定
平板式制动检验台示值误差测量不确定度评定平板式制动检验台是一种用于测量和评定机械设备制动性能的工具。
在使用过程中，平板式制动检验台示值误差是一个重要的测量指标。
本文将介绍如何对平板式制动检验台示值误差进行测量和评定，并计算其不确定度。
我们需要了解如何进行示值误差的测量。
示值误差是指测量结果与实际值之间的差异。
在测量平板式制动检验台示值误差时，首先需要确定一个已知的标准样品，其制动性能要符合国际或行业标准。
然后，使用该标准样品进行多次测量，记录得到的示值。
测量平板式制动检验台的制动力示值误差时，可以选择一个已知制动力的标准样品，如30N。
然后，将标准样品放置在平板式制动检验台上，进行多次测量，记录每次测量得到的示值。
接下来，我们需要进行示值误差的评定。
评定示值误差时，通常使用均方根误差（RMSE）作为评价指标。
RMSE是实际值与测量值之间差值的平方和开平方的平均值。
计算每次测量得到的示值与标准样品值之间的差值。
然后，将这些差值的平方和求平均值，最后将结果开平方，即可得到均方根误差。
在对平板式制动检验台的制动力示值误差进行评定时，假设进行了10次测量，得到的示值分别为30.1N、29.9N、30.2N、30N、30.3N、29.7N、29.8N、30.1N、30.2N、30N。
则示值与标准样品值之间的差值分别为0.1N、-0.1N、0.2N、0N、0.3N、-0.3N、-0.2N、0.1N、0.2N、0N。
将这些差值的平方和求平均值，得到的结果为0.065N。
最后将结果开平方，即可得到均方根误差，即0.255N。
我们需要计算示值误差的不确定度。
不确定度是对测量结果的范围的度量，通常使用标准不确定度来表示。
标准不确定度是一个测量值偏离实际值的不确定程度，是标准偏差的估算。
标准偏差是测量结果与平均值之间的差异的度量。
便携式制动性能测试仪示值误差不确定度评定
便携式制动性能测试仪示值误差不确定度评定摘要：本文主要介绍了便携式制动性能测试仪示值误差的不确定度评定方法关键词：不确定度；数学模型；输入量1.测量方法便携式制动性能测试仪（以下简称减速度仪）的静态校准是以带校准平台的静态校准装置旋转角度的正弦值和重力加速度乘积为标准值，将被校减速度仪相应示值与其进行比较，以确定减速度仪示值是否正确。
减速度仪的动态校准是以非接触式汽车速度计为标准装置，与被校的减速度仪安置在同一辆性能稳定的车辆上，按GB7258规定的速度下进行紧急制动。
根据非接触式汽车速度计所测量得制动初速度、减速至时车辆行驶的距离、减速至时车辆行驶的距离，按GB7258规定计算得充分发出的平均减速度= 。
与被校减速度仪相应示值进行比较。
2. 数学模型2.1 静态校准时，减速度值为（0～4.90）时的数学模型示值误差 = －×9.80（）式中：－被校便携式制动性能测试仪示值误差，（）；－被校便携式制动性能测试仪示值，（）；－带校准平台的静态校准装置旋转角度值，（°）。
2.2 静态校准时，减速度值为除（0 ～ 4.90 ）以外其它值时的数学模型示值误差式中：－被校便携式制动性能测试仪示值误差，（%）；－被校便携式制动性能测试仪示值，（）；－带校准平台的静态校准装置旋转角度值，（°）。
3 方差和灵敏系数3.1 静态校准时，减速度值为（0 ～4.90 ）时的方差和灵敏系数= ＋×；3.2 静态校准时，减速度值为除（0 ～4.90 ）外值时的方差和灵敏系数= ×＋×；4 输入量的不确定度来源4.1 静态校准时，减速度值为（0～ 4.90）时的输入量的不确定度来源（1）被校便携式制动性能测试仪示值（测量结果重复性）=（2）被校便携式制动性能测试仪示值（数显量化误差） =（3）带校准平台的静态校准装置水平零位值误差（×9.80）× =（4）带校准平台的静态校准装置旋转角度值（×9.80）× =4.2 静态校准时，减速度值为除（0 ～ 4.90 ）外值时的输入量的不确定度来源（1）被校便携式制动性能测试仪示值（测量结果重复性）（）（2）被校便携式制动性能测试仪示值（数显量化误差）（（3）带校准平台的静态校准装置水平零位值误差）（4）带校准平台的静态校准装置旋转角度值5 输入量的标准不确定度评定5.1 静态校准时，减速度值为（0 ～ 4.90 ）值时的输入量的不确定度评定（1）被校便携式制动性能测试仪示值（测量结果重复性）的标准不确定度评定被校便携式制动性能测试仪示值估计值的不确定度主要来源于便携式制动性能测试仪的测量结果重复性及数显仪器的示值量化误差。
制动性能不确定度分析
汽车的制动性能不确定度试验报告汽车的制动性能是汽车检测中的一个重要技术指标，在用反力式制动力检测台对汽车的制动性能进行检测时会出现同一驾驶员对同一车辆进行多次检测，不同驾驶员对相同车辆进行检测，检测数据有所波动，甚至得出不同检测结论的现象。
为了及时了解驾驶员操作因素对汽车制动检测结果的影响程度，换算不确定度我们设计了几组检测试验，通过试验数据分析其操作对制动检测结果的影响，我们于2011.4.12实施如下的检测试验并做出如下报告。
1、制动检测试验设计本次试验共分3组，每组试验场地环境条件基本不变（假定为完全相同）的情况下进行。
试验用的人员、仪器、设备、待检车辆及检测方法如下：(1)驾驶人员包括具有检测经验的驾驶员张--和王--担任引车员。
(2)仪器设备：采用FZ-100[G1]滚筒反力试制动试验台。
(3)待检车辆：包括性能稳定的大货车(车辆A)和工具车（车辆B）。
(4)检测方法：驾驶员将车辆的前轴驶上检测台的滚筒，位置摆正，启动滚筒，使用滚筒反力试制动试验台制动测量前轴制动力之和并进行记录。
2、试验一：同一驾驶员操纵不同类别的车辆进行多次检测。
2.1试验结果本组试验是通过同一驾驶员操纵不同类别的车辆时行检测，了解制动检测结果的变化情况，即在其它条件相同的情况下，由具有检测经验的驾驶员王--（驾驶员甲）分别对大货车A ，工具车B 进行制动性能检测，各重复检测10次，对检测数据进行比较分析。
驾驶员甲操作车辆A 测得的前轴制动力和记为FA ，操作车辆B 测得了前轴制动力和为FB 。
检测结果如表1所示。
表1 驾驶员甲操作车辆 AB 的检测数据根据表1中测量值，车辆A 、B 的制动力和平均值分别为：dn n FA FA 1991/=∑= dn n FB FB 911/=∑=制动力极差：△FA=2064-1907=157dN△FB=951-837=114dN重复性带来的不确定度：dNn FB FB B U dN n FA FA A U 39])1/()([)(9.50])1/()([)(22=--∑==--∑=相对不确定度：()Ucrel/)(==50.9/1991=2.6%AAFAU()Ucrel/)(==39/895=4.4%BFBUB2.2试验结果分析从计算结果可以看出：（1）具有制动检测经验的驾驶员王--对同一车辆进行多次检测，测得的数据波动范围不大，测试重复性带来的不确定度比较小，测试结果比较可靠。
平板式制动检验台示值误差测量不确定度评定
平板式制动检验台示值误差测量不确定度评定一、引言平板式制动检验台是用来对车辆制动系统进行检验和评定的重要装备，具有对车辆制动系统进行定量化、标准化评定的功能。
在制动效能评定中，制动检验台的示值误差测量不确定度是衡量其性能和准确度的重要指标。
对于制动检验台来说，保证其示值误差测量不确定度的准确性和可靠性，对于车辆制动系统的评定和监测具有重要的意义。
二、示值误差测量不确定度的定义和评定方法1. 示值误差制动检验台在进行制动效能测试时，会输出车辆制动时的力矩和圆周速度等数据，这些输出值与实际制动力矩和速度存在一定的差异，这种差异即为示值误差。
示值误差分为绝对示值误差和相对示值误差两种形式。
其中绝对示值误差指示值与实际值之间的差值，相对示值误差指示值与实际值之间的比值。
2. 测量不确定度测量不确定度是指测量结果中由所有可能的误差所致的不确定性。
测量不确定度的评定是通过对不确定因素进行分析和计算得出的，一般包括随机误差和系统误差。
3. 评定方法示值误差测量不确定度的评定需要考虑到制动检验台的量程、分辨率、精度等因素。
常用的评定方法包括计算法、对比法和实验法。
计算法是通过制动检验台的性能参数和测量结果进行计算得出示值误差测量不确定度；对比法是通过与其他标准设备进行对比测量得出示值误差测量不确定度；实验法是通过重复测量和统计分析得出示值误差测量不确定度。
1. 环境因素环境因素对制动检验台示值误差测量不确定度有较大的影响。
气温、湿度等环境因素的变化会导致传感器和测量系统的参数发生变化，从而影响示值误差的测量精度。
2. 设备因素制动检验台的量程、分辨率、精度等参数会直接影响示值误差测量不确定度。
设备的性能指标越高，其示值误差测量不确定度越小。
3. 操作因素操作人员的技术水平和操作规范程度也会对示值误差测量不确定度产生影响。
正确的操作方法和规范的操作流程能够减小示值误差的测量不确定度。
制动检验台示值误差测量不确定度的准确性评定是保证其测量结果可靠性的重要环节。
平板式制动检验台示值误差测量不确定度评定
平板式制动检验台示值误差测量不确定度评定平板式制动检验台是一种用于测量和评定汽车制动性能的设备，广泛应用于汽车制造和维修行业。
在使用过程中，需要对平板式制动检验台的示值误差进行测量和评定，并给出相应的不确定度评定。
本文将针对平板式制动检验台的示值误差测量不确定度评定进行详细介绍。
示值误差是指平板式制动检验台的输出与真实值之间的差异。
示值误差可通过校正或调整设备进行修正，以提高其测量的准确性。
而不确定度则是指测量结果的不确定程度，用于衡量测量结果的可靠性。
在对平板式制动检验台的示值误差进行测量时，应该采用标准设备对其进行校准。
标准设备应具备较高的准确度和稳定性，以确保测量结果的准确性。
校准过程中，应该进行多次测量，并计算测量结果的平均值作为校准结果。
为评定示值误差的不确定度，可以采用以下步骤：1. 确定测量结果的不确定度来源：包括平板式制动检验台本身的误差、标准设备的误差、环境条件的影响等。
2. 对每个不确定度来源进行评估：对于平板式制动检验台本身的误差，可以通过对其进行标定和校准来评估其不确定度；对于标准设备的误差，可以参考其制造商提供的技术规格书来评估其不确定度；对于环境条件的影响，可以通过进行稳定性测试来评估其不确定度。
3. 计算合成不确定度：根据不确定度的评估结果，可以采用合成不确定度的方法将各个不确定度源合成为总的不确定度。
合成不确定度的计算方法可以采用“方差求和法”或“标准不确定度求和法”。
4. 给出不确定度评定结果：将计算得到的合成不确定度与测量结果进行比较，如果合成不确定度小于规定的测量容差范围，则说明平板式制动检验台的示值误差在可接受范围内；如果合成不确定度大于规定的测量容差范围，则需要对平板式制动检验台进行调整或维修。
需要注意的是，不确定度评定是一个动态的过程，需要定期进行。
在进行测量时，还应注意操作规范，提高测量的可重复性和准确性。
对平板式制动检验台的示值误差测量不确定度评定，需要确定不确定度来源、评估不确定度、计算合成不确定度，并与规定的测量容差范围进行比较，以评定其测量结果的准确性和可靠性。
［连载］测量仪器示值误差不确定度与最大允许误差
［连载］测量仪器示值误差不确定度与最大允许误差1.测量仪器示值误差测量仪器示值误差可简称为测量仪器的误差，按技术规范JJF1001-1998定义为：测量仪器示值与对应输入量的真值之差。
就实物量具（例如：砝码、量块、量瓶）而言，示值就是它所标出的值，即标称值）。
从这一定义，结合到测量误差的定义，那么，示值误差∆等于测量仪器的示值x减对应的输入量之值xs（或约定真值）∆=x-x s和测量误差一样，∆恒具有一个符号，非正即负，而不可能是个误差限，具有正负号（±）。
在JJF1094中，x s被说明为测量标准复现的量值，即约定真值。
对于测量仪器而言，相当多的测量仪器只用相对示值误差δ作为其特性参数并定义δ=∆/x s近似值为δ≈∆/x也还有些测量仪器用引用误差γ作为其特性参数，定义为γ=∆/x N式中：x N——引用值，也称为特定值，可以是测量仪器的量程或标称范围的上限。
按以上定义，δ与γ的符号与∆一致。
例如：用高频电压标准装置检定一台高频电压表，设测量结果得到被检高频电压表在1V时的示值误差∆=-0.008V，设该表标称范围的上限为10V，则δ=∆/x=-8mV/1V=-8×10-3或-0.8%γ=∆/x N=-8mV/10V=-8×10-4或-0.08%如果∆的标准不确定度u（∆）=0.8mV（主要来源于高频电压标准装置校准值的不确定度与被检高频电压表的重复性标准偏差两者的合成）。
则∆的相对标准不确定度（∆不接近零并取绝对值）u rel（∆）=u（∆）/∆=0.8mV/8mV=0.1或10%这时，相对示值误差δ的标准不确定度u（δ）=u（∆）/x=0.8mV/1V=8×10-4相对示值误差δ的相对标准不确定度u rel（δ）=u（δ）/δ=8×10-4/（-8×10-3）=1×10-1（不确定度只取正值）由此，可以看出u rel（∆）=u rel（δ）这是因为：u rel（δ）=u（δ）/δ=[u（∆）/x]/[∆/x]=u（∆）/∆=u rel（∆）但是：u rel（∆）≠u（δ）即示值误差的相对标准不确定度不等于相对示值误差的标准不确定度。
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。 ∞ 最大 允 许 误差 为０ ． ０ ３ ４
，其 引入 布 ，在 合 成标 准 不确 定 度 中起 决 定
在 实 际测 量 中 ，规程 规 定在 重 的误 差 分 布为 均 匀 分 布 ，取 置 信 因 作 用 ，故被 测 量接 近 于 正态 分 布 ，
复条件下连续测量３ 次，以３ 次测量的 子 毛 ＝ ，得 ： 算术平均值作为测量结果，所以：
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便 式制 动性佻测试仪 示值误 差的不确 定度分析
张有 斌 陕西 省渭 南市计 量测 试所
【 摘 要】依据Ｊ Ｊ Ｆ １ １ ６ ８ — ２ ０ ０ ７《 便携式制动性能测试仪校准规范》５ ￣ ｊ ｊ Ｆ １ Ｏ ５ ９ — １ ９ ９ ９《 测量不确定度评定及表示》，对便携式制
的车辆 内 ，将 制 动 踏板 触 点开 关接 Ａ ｉ ＝ ｓ ｉ ｎ ｑ× 要 求 ， 当车
其中：ａ 为 静态 标 准 校 准 平 台 １ ０ 次 的检 定结 果 。
辆加速至规定速度后载进行紧急制 第ｆ 测量点时的旋转角度值 （ 。）。 动刹车，当车辆停稳后即可将制动
等一 ｏ ｕ 。 ２
４ ． ２ 静 态校 准 装置 的角度 示 值 误 差 带来 的不 确 定度 ： （ ４ ）
６ ． 标准不确定度 （ ｅ ） 的评定
参考文献 ：
由于 各标 准 不 确 定读 分 量 互 不 ［ １ ］ Ｊ Ｊ Ｆ １ １ ６ ８ — ２ ０ ０ ７ ， 便携式制动性能测试仪校准
（ 。 ）一 一 被 检 测 试
程 ，迅 速 计算 得到速 度 、距 离数 误差进行检定，故数学模型为【 ・ ］ ：
值 ，并 随 之得 到 在符 合机 动 车 运行 安全 技 术 条件 下 的制 动 协 调时 间和 （ １ ） 式中 ：△ ， 一一 第 ｉ 测量 点时 ，
仪显示值 的不确定度分量；
由表 ｌ 中的数据得单次 测量实
表 １校准平 台旋转至１ ２ 。时重复性试验１ ０ 次的检定结果
协调时间和制动减速度显示 出来并 ｌ 测 量 次 数 数 ｌ ・ ｌ ２ ｌ ３ Ｉ ４ Ｉ ５ ｌ ６ Ｉ
Ｘ
ｌ ８ Ｉ ９ ｌ １ ０
ｌ ２ ． ０ ５ ｌ ２ ． ０ ８ ｌ ２ ． Ｏ ０ Ｉ ２ ｌ ０ Ｉ ２ Ｏ ２ ｌ ２ ． ０ ５ ｌ ２ ． ０ ０ ｌ ２ ． ０ ４ ｌ ２ ０ ７ Ｉ ２ ． ０ ２
动性能测试仪示值误差测量结果进行 了不确定度评定，通过阐述测量过程中产生的各分量对示值误差的影响，得到 了测量结 果的扩展不确定度。 【 关键词 】制动性能测试仪；测量结果；示值误差；不确定度
１ ． 引言 在 机 动 车 制 动 过 程 中 ， 便 携
３ ． 数学 模型 按Ｊ Ｊ Ｆ １ １ ６ ８ — ２ ０ ０ ７《 便携式制动
传 播 系数 ： 由 （ １ ）式得 方差 ： “ （ △ ） ＝ ， “ Ｔ 一 ： “ （ ４ ） 式 中： （ ２ ）
式 制 动性 能测 试 仪 通过 记 录 由减 速 性 能测试 仪校准 规范》规程要求 ，对 度 传 感器 输 出 的减 速度 值 的时 间历 便 携式制动性能测试仪测量结果示值
自由度 ： Ｖ ｌ ＝ ｌ Ｏ 一 １ ＝ ９
：
取包含 因子 ｋ ＝ ２ 。
所 以：
＝
：
（ ４） ＝ － ｅ １ ｋ ｌ＝ ４ ３ ＝。 ＿ ｏ１ ９
自由度 ： ｖ ２ ： 。 。 ５ ． 标准不确定度分量表 （ 见表２ ）
ｋ ￣ｕ （ ＝２ × Ｏ ０ ２ ７＝５ ． ４ ％ ， 七： ２
４ ． １便携式制动性能测试仪 显示
器、制动踏板触点开关及微型打印
一 一一第 ｉ 测量 点时 ，标 准减 值测量重复性带来的不确定度“ 。 。 ）
表ｌ 是 一 台制 动 性 能 测 试 仪 在
校准 平 台旋 转 至 １ ２ 。时 重 复性 试验
机等 。使 用 时 ，将其 安 置在 被 检 测 速 度值 ， ／ ｚ ；
［ ２ １ Ｊ Ｊ Ｆ １ Ｏ ５ ９ — １ ９ ９ ９ ， 测量不确定度评定 与表示
一 一
第ｉ 测 量 点时 ，被校 便携
“ （ △ ） ＝ ” （ ． ） ＋ ” （ ）
（ ３ ）
便携 式 制动 性 能测 试 仪 主要 式制动性能测试仪３ 次测量 的平均
组 成 部 分 包 括 主 机 、 减 速 度 传 感 值 ， ／ ｓ ；
４ ． 标准不确定度的来源及评定
可进 行打 印 。
一
３ ２ 一 闷文 晖 ・２ ／ ２ ０１ ３
验 标 准 差 置） 为：
误 差 为 ±０ ． ２。 ， 由 ４ ＝ ｓ ｉ ｎ ｑ× ９ ． ８ Ｏ ａ ｒ ｌ ｓ 计 算 得 ，在 １ ２ 。测 试 点 的
７ ． 扩 展 不确定 度 标准 器误差 接近正态 分布 的 ｆ 分
规范［ Ｓ ］ ． 北京： 中国 计 量出 版社， ２ ０ ０ ７ ．
检定装置 中的静态校准装置 的 相 关 ［ ，所 以： 角度示值误差是 由上级计量部门给
出的 ，其 最 大允 许
ｒ— ——— ——— —一
（ ＝ √ ‘ （ ） ＋ Ｉ ／ ２ ＂ ）
＝、 ＝０． ０ ２ ７
（ Ａ ）一一 标 称 减 速 值 的不 确 定度 分量 ； ｃ 。 ＝ ＝ １ ，ｃ ｚ 一
故：
平均 减 速度 ，它 在检 验 机 动车 的制 被 校 便携 式 制动 性 能测 试 仪 示值 误 动性 能方 面起 着十 分重 要 的作用 。
２ ． 概述
—一 １
差 ，ｍ ／ ｓ ；