Понимание защитных полос при калибровке и их важность

В мире измерений точность (насколько близко измерение к истинному или принятому значению) — это не просто цель, это требование. В компании Tektronix мы понимаем, что эффективное измерение и представление результатов калибровочных измерений может привести к значительным последствиям для высокопроизводительных систем. Одним из наиболее эффективных инструментов, которые мы используем для снижения риска принятия измерительных решений, является метод защитных полос.

Недавно участник калибровочной группы в LinkedIn спросил: «Какой метод защитных полос вы используете и почему?» В этом блоге рассматривается наш подход, статистические основы, стоящие за ним, и реальное влияние на наших клиентов.

Что такое защитная полоса?

Защитная полоса — это статистический метод, используемый при калибровке для снижения риска неправильных решений о соответствии. Он включает корректировку допустимых пределов измерения с учетом неопределенности измерения, тем самым минимизируя вероятность:

• Ошибки первого рода (ложное принятие): Признание устройства соответствующим допуску, когда оно фактически выходит за пределы допуска.
  
• Ошибки второго рода (ложное отклонение): Отклонение устройства как несоответствующего допуску, когда оно фактически находится в пределах допуска.

Ошибки в решении о соответствии могут привести к отзыву продукции, гарантийным претензиям, нарушениям нормативных требований или ненужным доработкам и задержкам — все это несет значительные финансовые и репутационные риски.

Статистическая основа для защитных полос

Защитные полосы основаны на теории статистических решений и часто применяются в соответствии со стандартом ИСО/МЭК 17025:2017, который требует от калибровочных лабораторий применять правила принятия решений, учитывающие неопределенность измерения при заявлении о соответствии. Заявление о соответствии при калибровке обычно указывается в калибровочном отчете как состояние «в пределах допуска» или «вне допуска».

Расширенная неопределенность и доверительные интервалы

Расширенная неопределенность измерения (U) обычно рассчитывается и указывается как:

U = k × Uc

Где:

• (Uc) — суммарная стандартная неопределенность.
• (k) — коэффициент охвата — обычно (k = 2) для доверительного уровня 95%.

Это означает, что существует 95% вероятность того, что истинное значение находится в пределах ±U от измеренного значения.

Пример расчета защитной полосы

Для предела допуска (T) предел приемки с защитной полосой (A) может быть рассчитан как:

A = T - U

Это гарантирует, что принимаются только измерения, находящиеся глубоко внутри полосы допуска, снижая риск ложного принятия.

Методы защитных полос в Tektronix

Мы адаптируем наш подход к защитным полосам в зависимости от контекста калибровки и профиля риска:

1. Метод фиксированной защитной полосы

• Описание: Применяет постоянное смещение от предела спецификации.
• Применение: Идеален для рутинных калибровок с низкой неопределенностью и низким риском.
• Пример: Используется в осциллографах общего назначения, где допуски широкие, а неопределенность измерения минимальна.

2. Метод пропорциональной защитной полосы

• Описание: Защитная полоса составляет процент от предела допуска.
• Применение: Подходит для систем с переменной неопределенностью в разных диапазонах.
• Пример: Применяется в датчиках РЧ-мощности, где неопределенность масштабируется с частотой и уровнем мощности.

3. Метод расширенной неопределенности

• Описание: Использует полную расширенную неопределенность (обычно при доверительном уровне 95%) для определения защитных полос.
• Применение: Критически важен для приложений с высокими ставками.
• Пример: Используется при калибровке высокоскоростных аналоговых сигналов (например, осциллографы с полосой пропускания >10 ГГц), где даже незначительные отклонения могут искажать целостность сигнала.
  
  

• Обеспечить соответствие требованиям: Наши правила принятия решений соответствуют стандарту ИСО/МЭК 17025:2017, давая клиентам уверенность в готовности к аудиту и соблюдении нормативных требований.
• Защитить качество продукции: Точная калибровка гарантирует, что устройства работают как задумано, снижая риск скрытых дефектов и гарантийных претензий.
• Ускорить выход на рынок: Минимизируя ненужные доработки и обеспечивая надежные измерения, мы помогаем клиентам поддерживать темп в быстро развивающихся циклах разработки.

В конечном счете, защитные полосы — это вопрос доверия: доверия к тому, что ваши измерения точны, ваша продукция соответствует требованиям, а ваш бизнес защищен от предотвратимых рисков.

Заключение

Защитные полосы — это больше, чем техническая деталь — это критический компонент управления рисками при калибровке. В Tektronix мы применяем ряд методов защитных полос, основанных на статистической строгости и соответствующих стандарту ИСО/МЭК 17025, чтобы предоставлять надежные, прослеживаемые и обоснованные результаты калибровки.
Работаете ли вы с высокоскоростными аналоговыми, цифровыми или силовыми системами, наш подход гарантирует, что ваши измерения не просто точны, но и заслуживают доверия.
Изучите наши калибровочные услуги, чтобы узнать, как мы можем помочь вам поддерживать точность и защитить вашу прибыль.