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Fluke 8845A 8846A 统计和柱状图分析

添加时间:2018-02-28 10:27 文章来源:未知 作者:焦丹 点击数: 【字体:
电源的输出电压是怎样的?这是采用万用表进行的常见测量之一。晶振频率、电阻值、工作温度或压控振荡器输入也存在类似的问题。利用一台数字万用表,这些问题就迎刃而解。但是获得一个单次测量读数并不能提供全部信息。同样重要的问题是:“电源的输出到底有多稳定?”我们可以从统计学角度更严谨地描述这些问题:输出的平均值,以及标准偏差是多少?Fluke884X 万用表集成了能够提供这两个答案的分析功能。

 均值和标准偏差能说明什么问题?

均值是一个常见的计算参数。它可用于计算成绩、科学计算结果和体育统计。它被用来定量分成绩随时间的变化(例如:每个赛季的平均得分)。该参数还被用来定量分析总体的典型表现,例如:每个表演者的平均得分。在工程上,我们对这两个属性都感兴趣:电路的输出随时间、温度或湿度是如何变化的? 如果我搭建了100个这样的电路,预期每个电路的性能会如何呢?每个问题的本质实际上是希望能预知性能,但是我们需要更多信息才能按照这种方式使用均值。假如某个城市在过去10年中 的平均温度大约为21℃(70℃)。如果我们在第二天醒来时认为天气应该是很温暖的,那就很奇怪了。这是因为虽然平均温度为21℃,但是温度是在很宽的范围内变化的。

所以,我们需要知道温度在平均值附近变化的范围。如果知道了这种差异,我们就能够知道将来预期的“平均”范围。这才是确 定工程技术指标的关键所在 -不确定度和容差。标准偏(σ)衡量数据几何的方差或发散性。按照数学术语的正式说法,标准偏差是一组数据的方差的平方根。标准偏差越小,表示数据整体越靠近平均值;标准偏差越大,表示数据数据更加 “随机”。

图1a正态分布 均值=10 标准差 =0.02   图1b正态分布 均值 =10标准差=0.01

图1a和1b所示为典型测量数据的正态分布曲线。图1a所示的一组测量数据的标准差为0.02,而图1b所示的一组数据的标准差标准差较小的测量具有更小的不确定,我们就能够确信具有更严密的容差。

Fluke 884X 如何表示统 计信息?
884x万用表具有集成的统计处理功能,能够计算和显示测量数据的均值和标准差。数据可以被显示为数字,也可以显示为图形的 形式。8845A/8846A 能够对表1所列的参数进行统计分析。
直流电压 电阻       
交流电压 电容
交流电压dB 频率
直流电流 温度
交流电流 周期
1. 884X 万用表能够对这些测量参数进行统计分析。
为了说明884X万用表如何产生 统计结果,我们以直流电压随时间的变化举例说明。我们将884X设置为测量直流电压,并报告均值和标准差。首先,选择要进行统计分析的测量参数,在本例中为直流电压,然后,按下前面板上的 ANALYZE按钮,调出如图2所示的计算功能菜单。在本菜单中有两个选项可提供统计测量功能,“STATS”(统和“HISTOGRAM”)(柱状图)功能。我们首先看一下统计功能。

图2 统计功能

STATS”(统计)功能

当按下“STATS”(统计)软键后,万用表即开始计算均值和标准差。同时它还保存最小和最大测量值。通过按“RESTART”(重新开始软键,您可随时复位统计功能, 并再次开始。利用“#SAMPLES”(样本数量)软键,并指定从2到5000 之间的一个数字,您还可以设置万用表进行测量的次数。 一旦达到读数数量,万用表将自动停止进行统计计算,如图3所示。

图3样本的最小/最大/平均/标准差统计结果

HISTOGRAM”(柱状图)功能

与统计功能相似,“HISTOGRAM “(柱状图)功能也分析一组测 量值的均值和标准差。但是柱状 图模式以图形方式提供信息,能够快速、清晰地表示测量值的分布特性或“发散性”。例如,大多数测量值符合正态分布。这意味着柱状图应该是以平均值为中心均匀对称的,并且有的测量值(99.7%)应该在三倍标准差范围之内。如果分布特性呈现为不对称、展宽或双峰,则说明被测装置具有非预期的不稳定性或误差。

图4所示为柱状图的一个实例。柱图包括10个竖条。每个竖条的 高度表示每个范围的相对概率,也就是与其它范围相比,读数发生在该范围的几率。图形的中心表示平均值。均值两侧的竖条表示均值附近一个标准差范围内的测量值。从均值开始数的第二个竖条表示介于1倍和 2倍标准差范围之内的测量值。依次类推直到5倍的标准差。与统计功能类似,柱状图功能按一下“HISTOGRAM” 软键后立即开始。通过 “RESTART”软键,可初始化和重新开始进行计算。

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