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测量不确定度是目前表征测量结果的一种公认的科学方法,其评定是科学测量的必要环节;科学合理的评定结果是衡量测量系统的整体设计是否合理的重要依据;特别是不确定度的评定依不同的测量对象,其评定方法是不一样的。本文针对标准的光电超高速脉冲源(上升时间3.9ps)校准(测量)宽带(带宽70GHz)取样示波器的结果,率先较为全面和系统地对其测量不确定度进行了深入分析和研究,给出了不确定度的较为科学合理的评定结果。本文研究的内容包括如下五个部分: 第一,分析和研究了本课题测量不确定度的评定对象。首先,分析了基于光电超高速脉冲源的宽带取样示波器的校准系统;其次,分析了计算校准结果的数据处理方法和流程,包括去除时基漂移、时基失真、去除时基抖动、计算示波器的上升时间和带宽。 第二,依据ISO规定的“测量不确定度评定指南”,针对本课题的研究内容,提出了测量不确定度的评定方法,设计了评定流程。 第三,构建了不确定度评定的数学模型。首先,依据校准原理,分析和确定了影响测量不确定度的所有因素;其次,分析和研究了各个影响因素的影响程度,以确定出主要的影响因素(测量重复性,时基漂移,时基失真和时基抖动);最后,构建了适合本文研究对象的测量不确定度评定的数学模型。 第四,设计了测量不确定度评定算法并提出了合成测量不确定度的计算公式。首先,研究和设计了主要影响因素的标准测量不确定度的计算方法;其次,根据校准的数据处理流程,研究和设计了测量不确定度传递模型;最后,推导出测量不确定度经数据处理算法传递后的评定公式,并采用合成测量不确定度的公式计算得到合成不确定度。 第五,实现了以光电超高速脉冲校准宽带取样示波器的测量不确定度的评定,其结果符合ISO规定的“测量不确定度评定指南”。带宽和上升时间的合成不确定度的评定结果分别为小于0.1GHz和0.5ps,符合示波器校准规程的规定,证明校准系统和方法合理科学。