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測定の不確かさの概念

by Steve Scott, Senior Staff EMC Engineer, IBM (UK) Ltd

翻訳: T.Sato


測定の不確かさの概念は広く誤解されているように見受けられる。

それは、(それがそのラボの制御下にある限りにおいて) 常に同一の条件のもとにおける、 単一のラボによる物理量の測定に関係した概念である。 それは、同一のユニットに対する同一の測定機器による測定を何回も繰り返し、 得られた値の分布を調べることによって評価できる。

EMC Journal の Issue 11 の Brian Jones の 「イミュニティ試験における不確かさの分析」 の記事において、彼は、規格で規定された試験方法の有効性に関する疑問とともに、 測定の不確かさ (それは1つのラボの測定プロセスに関係する) を、 異なった特定のラボとの間での測定の再現性と混同している。 これらを問題として見倣すことは正しいが、 測定の不確かさとの関係のもとにおいてではない。

異なったテスト・ラボの間では、放射性フィールドの均一性の違い、 伝導性イミュニティ試験のための CDN の準備の違い、 試験用妨害信号のパラメータの値の認められた許容差内での違い、 EUT の動作サイクルの異なった部分 (大抵は最も感受性の高い部分とはならない) への妨害信号の適用、 そして規格の不備 (例えば、試験のセットアップ、試験箇所、そして性能基準の曖昧な規定) の全てが様々な試験のラボ間での再現性に影響するが、 1つのラボの測定プロセスにおける不確かさにではない。

放射性フィールドを4つの面にのみ適用すること、EUT の構成を変えないこと、 そして規定された周波数掃引速度に関する正当な懸念は、 規定された試験方法の有効性に関係するものであり、それらの測定の不確かさにではない。

家庭用装置のためのイミュニティ規格 (今は EN 55014-2 となっている) などに関連して言及されている「80/80」ルールと呼ばれるものは その製品の一連の生産における統計的変動を考慮するものであって、 測定の不確かさとの関係はないことにも注意すべきである。

イミュニティ試験に関係する不確かさの検討においては、 その試験用妨害信号のそれぞれのパラメータ (例えば、立上り時間、ピーク電流、 ピーク電圧、フィールド強度、周波数、変調の深さなど) の値の 不確かさを言明できるだけである。

一般に、EUT の挙動は、規定された「試験レベル」 (通常はピーク電流や電圧、あるいはフィールド強度) のみにではなく、 これらのパラメータのそれぞれの値に依存する。

これらの不確かさを「合格/不合格」閾値の決定の不確かさと一緒にすることはできない。 合格/不合格閾値に対する他のパラメータ (立上り時間、変調の深さなど) 全ての変動の影響の調査も可能であるかも知れないが、 これは EUT が一部のパラメータがある範囲にある場合にのみ感受性を示し、 その下と同様に上の値にも耐えるかも知れないという事実によって複雑化させられる。 さらに、この影響は EUT ごとに異なったものとなるであろう。

この帰結は、イミュニティ試験の結果に対して 「合格マージン」を与えることはできないということである。

不確かさの理解の不足は、 最新の CISPR/A ドラフト・ドキュメントが 限度への適合性の評価に際して測定の不確かさを考慮に入れようとしている、 エミッションの場合にさらに深刻な影響を持つ。

あるユニットからの特定の周波数におけるエミッションの測定は、 特に時間を要するエミッション測定においては、通常は1回だけ行なわれる。 この状況では、その測定値と測定の不確かさを言明できるだけである。

測定が1回だけ行なわれた場合、得られた結果は測定値の確率分布に関する情報は与えない ―― すなわち、測定値が AB のあいだにあるであろう確率が X % であると言うことはできない。

特に、測定されたエミッションが 限度値から 95% 信頼水準のための測定不確かさを差し引いたものよりも小さいならば 製品が限度に適合する 95% の確からしさがある、と言明することは正しくない。 これは、その測定値が 同一のユニットに対する測定を何回も繰り返した場合に得られたであろう 平均値と等しいという、全く正当化できない仮定を行なうことになろう。


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これは、EMC+Compliance Journal に掲載された記事を、 その許諾を得て T. Sato が翻訳したものです。 この翻訳については、原著者らはいかなる責任も持ちません。 これについての意見、質問などは VEF00200@nifty.com (T.Sato) 宛にお送り下さい。

Last update: 2002-01-04