介绍
执行重复性测试是估计测量不确定度的一个重要部分。伟德之道这是收集A型不确定性数据最常见的实验。伟德之道
此外，大多数认证机构要求在不确定性预算中包含可重复性数据。伟德之道然而，许多人在执行重复性测试时遇到了麻烦。他们不知道如何进行实验，收集数据，或分析结果。
在本指南中，您将了解您需要了解的关于可重复性测试的一切知识;
- 什么是重复性测试，
- 如何执行重复性测试，以及
- 如何计算可重复性。
另外，我还创建了一些很好的工具来帮助您执行重复性测试，并在下次需要估计测量不确定度时分析结果。伟德之道
背景
每天，我与需要我帮助的客户一起工作，以估计测量中的不确定度。伟德之道在这个过程中，我通常要求客户执行可重复性和可再现性测试。
然而，我的许多客户不知道如何进行重复性测试。因此，他们要求程序、检查清单和咨询。
在多年来不断帮助客户执行重复性测试之后，我注意到我没有写过一个正式的指南来帮助这些客户;也不能自动化这个过程。
因此，我决定创建一个专门用于可重复性测试的指南，以回答我被问到的所有问题。
在本指南中，你会学到;
1.什么是A型不确定性伟德之道
2.什么是重复性测试
3.如何进行重复性测试
4.你应该收集多少样本
5.如何收集重复样本
6.如何计算重复性(单次测试)
7.如何计算可重复性(多次测试)
8.如何在不确定性预算中添加可重复性伟德之道
a型不确定度是什么伟德之道
A型不确定度是伟德之道不确定度的一个组成部分，其中数据是从一系列观测中收集的，并使用统计方法与方差分析(ANOVA)相关。
通常被称为A型数据，A型不确定度通常与重复性和再现性测试的结果相关。伟德之道然而，它也可以与稳定性测试相联系。
根据国际计量词汇(VIM)测量不确定度的评定是测量不确定度的一个组成部分，通过对在规定的测量条件伟德之道下获得的测量量值进行统计分析来评定。
什么是重复性测试
重复性测试是一种用来评估在一系列相似条件下结果的可重复性的实验。
在执行可重复性测试时，您将希望使用;
- 同样的方法,
- 同样的操作,
- 相同的设备,
- 相同的环境条件,
- 同样的位置,
- 被测物品或单位相同。
本质上，您希望在短时间内收集可重复的结果，而不更改任何内容(如果可能的话)。
根据国际计量词汇(VIM)，测量重复性是指在一组可重复测量条件下的测量精度。
此外，VIM将测量的可重复性条件定义为测量的条件，它来自一组条件，包括相同的测量程序、相同的操作员、相同的测量系统、相同的操作条件、相同的位置，以及在短时间内对相同或类似的对象进行相同的重复测量。
因此，您需要定义您的测量条件，并在短时间内收集可重复的结果，以便您可以评估过程的精度。
在下一节中，您将逐步了解如何执行可重复性测试。
如何进行重复性测试
要计算可重复性，需要有一个过程。
类似于在实验室进行的每一次测试或测量，您必须有一种方法或程序来指导您完成整个过程，并确保结果的一致性。
在本节中，您将逐步学习执行可重复性测试。按照下面的说明将可重复性测试数据添加到您的不确定性预算中。伟德之道
下面是这个过程的步骤列表;
1.选择测量函数进行测试，
2.选择测量范围，
3.选择测试点,
4.选择的方法,
5.选择设备时,
6.选择算子,
7.执行测试,
8.收集n个重复样本，
9.分析结果,
10.保存结果的记录(推荐)，
11.将结果添加到不确定性预算中。伟德之道
1.选择测量功能
在开始执行可重复性测试之前，确定将要测试的内容是一个好主意。
首先选择要测试的度量函数。
测量函数将是最好地描述您的测量或测试结果的类别，例如;
- 直流电压生成/措施
- 长度
- 压力产生/测量
- 转矩生成/测量
- 源/温度测量
如果你有困难，看看你的认证的范围(或其他实验室的认可范围)，选择您想测试的测量功能。
2.选择测量范围
选择测量功能后，选择一个测量范围进行测试。这应该包括一个选定的起始测量值和一个结束测量值;通常是从低到高。
我建议您选择在您的认证范围或设备制造商的规格中列出的测量范围。
3.选择测试点
现在您已经指定了测量范围，是时候为您的重复性测试选择测试点了。
如果您假设您的测量函数是线性的，那么您将需要沿着测量范围选择两个测试点。通常，它应该是一个低值和一个高值。
一些常见的做法是选择测量范围的10%和90%或测量范围的20%和100%的测试点。为了获得最好的结果，我建议您沿着测量范围选择两个校准点(如果有的话)。
如果您假设您的测量函数是非线性的，您可能需要选择三个以上的测试点进行评估。这将有助于防止由于测量函数的曲率而产生的误差。
您是否应该决定在三个以上的测试点上执行可重复性测试，尝试选择均匀间隔的测试点以防止您的不确定度伟德之道预测方程．
4.选择的方法
执行重复性测试的下一步是选择测量方法或过程。您将希望选择一个方法或过程，以最好地代表如何执行度量过程。
一个好的开始是使用最能代表您的测量过程的测试方法或校准程序。这将帮助您确保您所评估的测量过程是您通常在实验室中执行的。
如果您没有过程，请尝试为您的过程编写一个过程。即使这个程序最少地涵盖了整个过程的步骤，它也比什么都没有好。此外，它将帮助你得到一致的结果。
5.选择设备
按照所选择的方法，选择推荐的设备来执行您的测量过程。在使用之前，请确保您的设备经过校准并正常工作。
为了达到最佳效果，请选择最准确的设备。你选择的设备会影响结果。所以，选择你最好的设备。
6.选择运营商
选择操作员进行重复性测试。选择在执行测试或测量方面有资格和经验的操作人员。
通常情况下，最有经验或最合格的操作人员将产生最好的结果。
你的目标应该是实现一致的可重复的结果。因此，选择一个你可以帮助你实现它的运营商。
7.执行重复性测试
既然您已经建立了所有的条件，现在是时候执行您所选择的测量功能、范围和测试点的重复性测试了，这些测试点使用您所选择的方法、设备和操作员。
执行步骤8到步骤11执行可重复性测试。
8.收集n个样本并记录结果
当执行重复性测试时，收集指定数量的重复样本。通常，建议您至少收集20到30个样本，以获得统计上显著的结果。
然而，对于每次测试或测量，收集20到30个样本并不总是切实可行的。相反，收集最适合您的情况和测量系统的样本数量。
如果由于测试或测量过程耗时或劳动密集型而只能收集5个样本，则只能收集5个样本。如果您可以收集100个样本，因为您的测试或测量过程是快速和自动化的，那么就收集100个样本。
只收集最适合您的情况的样本数量。
9.分析你的结果
收集样本后，您需要使用方差分析(ANOVA)分析您的数据。计算平均值(即平均值)、标准差和自由度。
如果您正在分析一组数据，您将在不确定性预算中使用计算出的标准偏差和自由度。伟德之道
如果您正在分析多组数据，您将需要使用合并方差的方法来计算不确定性预算的合并标准差和自由度。伟德之道
10.保存你的成绩记录(推荐)
在收集数据的任何时候，保存结果的记录都是一个好主意。如果您需要返回并检查您的结果或将它们与其他重复性测试数据进行比较，那么它将非常方便。
我总是建议您为您的可重复性测试数据保存文件。但是，你不需要做记录。相反，你可以在每次更新你的不确定性预算时收集A类数据。伟德之道选择权在你。
11.将结果添加到不确定性预算中伟德之道
最后，将可重复性测试结果添加到您的伟德之道预算的不确定性．为重复性创建一个行项目，并在预算中包含标准偏差和自由度。
用k=1(即k=1)的正态分布描述重复性结果。
关于循序渐进的指导，请阅读下面的部分:如何在不确定性预算中添加可重复性伟德之道．
你应该收集多少样本
在执行重复性测试时，人们经常会问的一个问题是，“我应该收集多少样本?”
答案是:“尽可能多。”
作为一般的经验法则，通常建议收集20到30个样本，以便在统计上可靠。然而，这条规则并不适用于所有场景。
如果您正在使用自动化，并且有能力在短时间内收集100个或更多的样本，那么就收集100个或更多的样本。它适用于您的测试或测量过程。
如果您正在进行一项困难或耗时的测试或测量，可能很难收集20到30个样品。因此，您应该收集更少的样本。在这种情况下，只收集三到五个样本可能更实际。
确保选择适合您的测量过程的样本数量。
不要想太多。从20个样本开始，根据您的情况调整收集的样本数量。
如果你想操纵你的结果以达到预期的误差范围(即标准偏差)，请使用以下公式;
如何计算
1.选择你想要的自信水平(z)。
2.选择您想要的误差幅度(MOE)。
3.用第一步的结果乘以样本集标准差的值。
4.将结果除以步骤2中选择的误差范围。
5.对第4步计算的结果进行平方。
如何收集重复样本
在执行重复性测试时，有些人对如何收集重复样本感到困惑。他们相信他们必须这样做;
1.设置一个测试,
2.收集结果,
3.分解设置，然后
4.重复这个过程n次。
这是不对的。
在这个过程之后进行重复性测试将是严格和耗时的。
相反，如果您遵循这个过程，您可以考虑如何更容易、更快地收集数据;
1.设置一个测试,
2.收集结果,
3.重复“n”次，然后
4.故障设置。
如果您遵循这个过程，您将能够更快地完成可重复性测试。因此，为了使可重复性测试不那么严格，请确保在短时间内连续收集重复的样本。
如果您的测量设备重复采样结果并刷新显示，请在短时间内连续收集' n '个显示结果。
如果您的测量设备需要手动采样，请重复该过程，直到您收集到所需的样本数量。
不要将每个样本的测试设置分解并重复。这个过程实际上是再现性测试的一种形式，而不是重复性测试。
如何计算重复性(单次测试)
分析单个重复性测试的结果非常简单。只需计算均值，标准差，自由度。
在下面的小节中，您将学习如何在Excel中执行这些计算。
1.使用Excel计算平均值
如何计算
1.选择一个单元格来计算平均值。
2.在单元格中键入“=AVERAGE(”。
3.选择包含结果的单元格。
4.输入“)”，按“Enter”键。
2.使用Excel计算标准差
如何计算
1.选择一个单元格来计算标准差。
2.在单元格中键入“=STDEV(”。
3.选择包含结果的单元格。
4.输入“)”，按“Enter”键。
3.用Excel计算自由度
如何计算
1.选择一个单元格来计算自由度。
2.在单元格中键入“=COUNT(”。
3.选择包含结果的单元格。
4.输入")-1 "，按" Enter "键。
如何计算可重复性(多次测试)
分析几个重复性测试的结果更加复杂。你不能平均标准偏差，所以你必须使用汇总方差的方法将它们汇集在一起。
1.计算的意思是，
2.计算标准偏差，
3.计算自由度，
4.计算池标准偏差．
1.使用Excel计算平均值
如何计算
1.选择一个单元格来计算平均值。
2.在单元格中键入“=AVERAGE(”。
3.选择包含结果的单元格。
4.输入“)”，按“Enter”键。
2.使用Excel计算标准差
如何计算
1.选择一个单元格来计算标准差。
2.在单元格中键入“=STDEV(”。
3.选择包含结果的单元格。
4.输入“)”，按“Enter”键。
3.用Excel计算自由度
如何计算
1.选择一个单元格来计算自由度。
2.在单元格中键入“=COUNT(”。
3.选择包含结果的单元格。
4.输入")-1 "，按" Enter "键。
4.用Excel计算合并标准差
4 a。计算加权方差
如何计算
1.选择一个单元格来计算加权方差(即SS)。
2.在单元格中键入" =CELL1*CELL2^2 "。
3.复制和粘贴功能到其他单元格。
4 b。计算总加权方差
如何计算
1.选择一个单元格来计算总加权方差。
2.在单元格中键入“=SUM(”。
3.选择包含结果的单元格。
4.输入“)”，按“Enter”键。
4 c。计算总自由度
如何计算
1.选择一个单元格来计算总自由度。
2.在单元格中键入“=SUM(”。
3.选择包含结果的单元格。
4.输入“)”，按“Enter”键。
4 d。计算合并标准差
如何计算
1.选择一个单元格来计算合并标准差。
2.在单元格中键入“=SQRT(”。
3.选择包含总加权方差(即ESS)的单元格。
4.输入“/”作为除法函数。
5.选择包含总自由度(即EDOF)的单元。
6.输入“)”，按“Enter”键。
合并的标准差将是可重复性的值，而总自由度将是自由度的值。
如何在不确定性预算中添加可重复性伟德之道
在执行可重复性测试和分析数据之后，您将希望将结果添加到不确定性预算中。伟德之道
要完成这个任务，只需按照下面列出的步骤操作即可。该说明应适用于任何isobudget不确定性预算计算器和其他组织提供的大多伟德国际9226数不确定性预算计算器。伟德之道
如果你没有不确定性预算计算器，你可以伟德之道在这里买一个．
1.在重复性的不确定性预算中添加一个项目，伟德之道
2.输入重复性的敏感系数(通常为“1”)，
3.输入你的不确定值(即标伟德之道准差)到不确定预算，
4.输入计量单位，
5.输入不确定性类型(通伟德之道常为“A”)，
6.选择“正态”概率分布，
7.选择k=1时的除数，
8.输入你的自由度。
重复性测试清单和计算器
你准备好进行重复性测试了吗?
如果是，获取重复性测试清单和计算器。检查表将给出本指南中提供的所有说明的摘要，计算器将帮助您分析结果，以便您可以更快地计算可重复性。
只需点击下面的按钮下载。
结论
执行可重复性测试是用于收集a型不确定度数据的最常用方法。伟德之道如果您的实验室是ISO/IEC 17025认证或计划获得认证，您将需要执行可重复性测试，并将结果包含在不确定度预算中。伟德之道
在本指南中，您应该了解了如何执行可重复性测试并分析结果以计算测量可重复性。另外，您应该已经学习了一些额外的技巧，以帮助您更有信心地完成这个过程。
计算可重复性并不难，但有些人觉得很难完成。使用本指南中提供的信息和工具，帮助您更快地估计测量中的不确定度，并为认证做好准备。伟德之道
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