标准是判据——八论不确定度论

  史锦顺 ·  2011-05-18 07:06  ·  12744 次点击
**标准是判据——八论不确定度论**
史锦顺
上一段说明,实测数据是各种理论正误的判据,但实测数据不能做自身的质量的判据。在测量计量领域,测得值(数据)的质量的判据是计量标准。
这里讲两段我的亲身经历,两个有一定哲理性的故事。
第一件。
90年代初,我所(电子27所)开发民品的一个小公司,负责人G从西安电子科技大学买来一台频率计。G送频率计交我验收,并说明,此频率计是得奖新产品,他已用过一段时间,好用,又便宜;他的意思我明白,他自己已认可,报销要有计量部门手续,顾及制度,到我这里来走走过场。
该种频率计,方案是一项国家授奖的发明。发明人是颇有名气的周渭先生。周渭原在陕西计量院工作,因发明新的测频方法而闻名于时频计量界。调入西电后,成为教授,现为博导。有多项发明,论文著作很多。这里多说几句,是因为他是从计量工作起家的名人,是计量界的光荣。他小我近十岁,我却对他敬慕有加。有人说老史批人成瘾;不是的,老史是态度鲜明,褒贬有度。对错的东西,特别是像不确定度论这样的影响计量全局的错误的思想体系,则要坚决斗争。
名人的名产品,怎样鉴别其性能?
如果按不确定度论办事,G先生也不必找我了,凭测量数据,他的实测数据早已成千上万(频率测量极快,一秒一个数,测一台晶振要测上千个数),早该算合格了;送到我这里,若按不确定度,也没法验收。因为不确定度论是依靠说明书的,相信说明书的指标就是仪器的性能,相信了,还测什么。
可是,我是按经典测量学办事的,用误差理论。仪器的测得值对不对,准不准,不能用该仪器测量普通信源的数据,而要依误差的定义,先找真值。真值在哪里?每个信源都有它自身的真值,可惜我们不知道,普通仪器的测出值误差大,不能据以做判断。而标准的标称值,它的误差小,依据微小误差准则和等量代换原理(见第4论),它是相对真值,可以把它当真值。标准的标称值就是实用的真值。
好,我用频率综合器HP8662A并用外标高稳晶振(长期工作并定期校准),构成频率标准,于是便有了被检频率计能测的任何频率值,同频率计的指标相比,误差都远远可略。由这一“组合标准”提供的频率值,有值120亿个,分给全世界,每人可得两个,且每一个值相对频率计来说,都可当真值用。(至于这些值本身的准确度,要通过频率比对器或比相仪与原子频标比来确定。已定期检定确定,合格。)
我提供的频率值,八位数、七位数,选典型的有代表性的数,共40个数,由被检频率计测量。频率合成器的示值与被检频率计读数相同者(尾数允许有正负1的偏差),通过;不同者记下,大数有差,即被检频率计有错误。全部测量,约20分钟完成。发现:该频率计在40至50兆赫处有错(测频上限是80兆赫)。不只是误差,而是有错误。结论:频率计不合格,拒付款。
周渭得知此情况后,亲自到27所(当时在驻马店)来找我。我带他参观过实验室的标准(主要是两台铯频标),便搭一个摊子,高稳晶振加HP8662A为标准信源,又加了HP5343频率计当陪榜(实际是双重标准),再并联西电的频率计,测下来,HP8662A(标准源)示值与HP5343的测得值完全一致,西电的频率计在大多数频率点上,与标准的示值一样,但在40多兆赫时出问题,几次重复,现象相同。我故意不说话,只作实验给周渭看。实验刚作完,周渭对我说:“这种频率计已卖出多台,因产品质量拒付,这是第一次。你的测量准确可信。我承认是产品质量问题。保证下次送来合格产品”。
过了一段时间,送来另一台,果然验收合格。校方传话说,上一次,是一种关键元件,原品牌缺货,装制者违规换了代用品所致。并致歉云云。
现在讲起来,很平淡。当时,如果没有像样的标准,周渭这样的名人,买你的帐?归根到底一句话:计量标准是判据,有计量标准,人家才信。
第二件是验收深圳一家公司的两台频率计(1986年)。两台出现同样的奇怪现象,在5兆赫10兆赫附近,有频率跟随现象。测量10兆赫频率时,这种1E-5量级频率计,竟有准确度1E-7的显示值,引起我的怀疑。改变标准源频率,直到正负80赫兹,频率计示值都是10000000Hz;过了这个区间后,正常;查其说明书电路图,显然是10兆赫晶振的振荡电路与主计数电路间没有隔离,(通常频率计都有放大电路两级到三级,实际上除放大还兼有隔离作用)于是造成机内晶振被外频“俘获”(一种强迫振荡现象),俘获范围正负80赫兹。此事告知厂家,回话竟很不礼貌地说:我们卖了很多,还没遇到你们这样说三道四的。结果是退货了事。为防止用户上当,我在当年的时频计量学术年会(1986昆明)上,通报了此事,得到好评,说我通报及时,提醒了大家。
这一次的判别说明,没有真值的思想,不懂得计量标准是判据,是不会认识到这种频率计的毛病的。若按不确定度论办事,大概只能唱赞歌,因为表面上数据很好吗。
总的一句话,在计量领域,辨别问题,判别合格性,判据是计量标准。干计量而无标准,什么也干不成。不确定度论一再声称“着眼于实测值”,而又否定真值,否定真值的体现者计量标准的作用,这正如计量院一位副院长说的,“不确定度,瞎扯淡”。

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