เครื่องมือและการวัด

เก็บฐานอ้างอิงที่มีเงื่อนไขชัดเจนก่อนเทียบรูปคลื่น

แยกฐานของระบบวัดออกจากฐานของโหลด กำหนดช่วงวิเคราะห์และข้อมูลกำกับ พร้อมตัวอย่างค่าเฉลี่ยและช่วงกระจายก่อนเปลี่ยนสภาพ

รูปคลื่นที่เรียกว่าปกติจะใช้เทียบภายหลังได้ก็ต่อเมื่อรู้ว่าบันทึกในสภาพใด การเก็บภาพเพียงหนึ่งภาพโดยไม่มีแรงดัน โหลด หรือการตั้งค่า ทำให้ความต่างที่พบอาจเกิดจากวิธีวัดแทนอุปกรณ์ ฐานอ้างอิงจึงควรเป็นชุดข้อมูลพร้อมเงื่อนไขและการกระจายที่สังเกตได้ ไม่ใช่เส้นที่เลือกเพราะดูเรียบร้อยที่สุด บทนี้ใช้ชุดทดลองสมมติเพื่ออธิบายการสร้างฐาน ไม่อ้างว่ารูปใดแทนค่าปกติของรถรุ่นหนึ่ง

ฐานของโหลดกับฐานของระบบวัดตอบคนละคำถาม

ฐานของโหลดคือผลที่วัดจากอุปกรณ์ภายใต้สภาพที่กำหนด เช่น ระดับแรงดันและรูปแบบภาระเดียวกัน ส่วนฐานของระบบวัดอาจมาจากแหล่งอ้างอิงหรือชิ้นงานตรวจที่มีเสถียรภาพ เพื่อดูว่าการวัดเองเปลี่ยนตามเวลาหรือไม่ ถ้าโหลดและเครื่องมือเปลี่ยนพร้อมกัน แต่ไม่มีจุดตรวจระบบวัด เราจะยังแยกสองส่วนไม่ได้ หลักการชิ้นงานตรวจของ NIST จึงมีประโยชน์ในการติดตามความแปรปรวนของกระบวนการวัด

ชิ้นงานที่ใช้ตรวจไม่จำเป็นต้องเหมือนโหลดทุกประการ แต่ควรสัมพันธ์กับปริมาณและช่วงที่ต้องการตรวจ มิเตอร์อ่านแหล่ง 1 V ได้ซ้ำดีไม่ได้รับรองว่าหัววัดกระแสจะเห็นพัลส์เร็วถูกต้อง การเลือกฐานตรวจต้องตอบข้อจำกัดที่เกี่ยวข้องกับงาน ไม่ใช้การเช็กทั่วไปหนึ่งอย่างแทนทุกความสามารถ และต้องเก็บข้อมูลย้อนหลังเพื่อเห็นการเปลี่ยน ไม่ดูเพียงว่าตัวเลขใกล้ค่าที่จำได้

ภาพอธิบาย 1ฐานสองชนิด
  1. ฐานโหลด

    สภาพแรงดันและภาระที่กำหนด

  2. ฐานระบบวัด

    ตรวจปริมาณอ้างอิงที่เหมาะกับงาน

  3. ทำซ้ำ

    เก็บการกระจายและเวลา

  4. ข้อมูลใหม่

    เทียบด้วยกติกาและช่วงเวลาเดียวกัน

ฐานโหลดติดตามอุปกรณ์ ส่วนฐานตรวจติดตามระบบวัด

ตัวอย่างสมมติของฐานที่มีการกระจาย

สมมติวัดแรงดันต่ำสุดที่ขั้วโหลดระหว่างพัลส์แบบเดิมห้ารอบ ได้ 4.90, 4.92, 4.91, 4.89 และ 4.93 V ค่าเฉลี่ยเป็น 24.55/5 = 4.91 V ค่าต่ำสุดถึงสูงสุดของชุดฐานคือ 4.89–4.93 V และพิสัย 0.04 V ข้อมูลนี้บอกการกระจายที่พบในห้ารอบ ไม่ได้ตั้งให้เป็นเกณฑ์ยอมรับผลิตภัณฑ์ และไม่ควรเรียกช่วงนี้ว่าช่วงความเชื่อมั่นโดยไม่มีการวิเคราะห์รองรับ

หลังเปลี่ยนการจัดสาย สมมติวัดได้ 4.97, 4.96, 4.98, 4.97 และ 4.97 V ค่าเฉลี่ยเท่ากับ 4.97 V ผลต่างค่าเฉลี่ยจากฐาน 0.06 V ข้อมูลใหม่แสดงยอดตกที่น้อยลงตามตัวชี้วัดนี้ แต่ยังต้องตรวจว่าแรงดันก่อนพัลส์ กระแส และโหมดตัวกรองเหมือนกันหรือไม่ การที่ช่วงทั้งสองชุดไม่ทับกันเป็นเหตุให้ตรวจความต่างอย่างจริงจัง ไม่ใช่ข้อพิสูจน์อัตโนมัติว่าการเปลี่ยนสายเป็นสาเหตุเดียว

หากฐานก่อนพัลส์ของชุดแรกเป็น 5.00 V แต่ชุดหลังเป็น 5.06 V ตัวเลขแรงดันต่ำสุดที่เพิ่ม 0.06 V อาจสะท้อนเพียงระดับตั้งต้นสูงขึ้น ค่าการตกจากฐานจะเป็น 5.00 − 4.91 = 0.09 V และ 5.06 − 4.97 = 0.09 V เท่ากันในตัวอย่าง จึงต้องเลือกตัวชี้วัดล่วงหน้าว่าดูแรงดันต่ำสุดสัมบูรณ์หรือขนาดการตก ทั้งสองมีประโยชน์ แต่ตอบคำถามไม่เหมือนกัน

จัดเวลาและหน้าต่างวิเคราะห์ให้ตรงกัน

รูปที่เกิดเหตุเดียวกันอาจเริ่มบันทึกคนละเวลา ก่อนซ้อนควรจัดแนวด้วยจุดอ้างอิงที่นิยามไว้ เช่น ขอบคำสั่งหรือขอบกระแสที่ระดับเดียวกัน ห้ามเลื่อนแต่ละรูปจนยอดตรงกันถ้าคำถามเกี่ยวกับความล่าช้า เพราะจะลบผลเวลาที่ต้องการเปรียบเทียบออก การปรับแนวเพื่อดูรูปร่างทำได้ แต่ต้องเก็บเวลาต้นฉบับและบอกว่ามีการเลื่อนเท่าใด

กำหนดหน้าต่างวิเคราะห์เหมือนกันทั้งฐานและข้อมูลใหม่ เช่น ช่วงหนึ่งก่อนขอบเพื่อหาแรงดันตั้งต้นและช่วงหลังขอบเพื่อหายอดตก ถ้าเลือกหน้าต่างใหม่ให้หลบยอดที่ไม่ต้องการ ผลเปรียบเทียบจะไม่ยุติธรรม เก็บข้อมูลดิบให้ยาวพอครอบคลุมช่วงที่อาจต้องตรวจ แต่ใช้กติกาเดียวกันคำนวณทุกชุด ความยาวหน้าต่างมีผลต่อค่าเฉลี่ย RMS และจำนวนเหตุการณ์ที่รวมอยู่ จึงต้องบันทึกเป็นเวลา ไม่ใช่บอกเพียงจำนวนช่องบนจอ

ภาพอธิบาย 2ระดับต่ำสุดเพิ่มแต่การตกเท่าเดิมได้
  1. ชุดฐาน

    5.00 − 4.91 = 0.09 V

  2. ชุดใหม่

    5.06 − 4.97 = 0.09 V

  3. ต่ำสุดเพิ่ม

    4.97 − 4.91 = 0.06 V

  4. ขนาดการตก

    ยังเท่าเดิมในตัวอย่างนี้

ตัวเลขสมมติ; ต้องตรวจแรงดันก่อนพัลส์ด้วย

เก็บฐานให้คนอื่นทำซ้ำและทบทวนได้

ข้อมูลกำกับควรมีเครื่องมือและหัววัด ย่าน ความไว หน่วย จุดต่อ ทิศกระแส แรงดันที่โหลด สถานะอุ่นเครื่อง อุณหภูมิ และรูปแบบภาระ สำหรับงานที่มีการคายประจุหรือรอรีเซ็ต ให้ระบุวิธีตรวจสภาพเริ่มต้นด้วย การเก็บรูปพร้อมชื่อว่าเดิมหรือใหม่อย่างเดียวจะสูญเสียความหมายเมื่อมีหลายรอบ หลายวัน หรือมีคนอื่นรับช่วง จึงควรมีรหัสรอบที่ผูกภาพ ข้อมูลดิบ และบันทึกเดียวกัน

อย่าแทนฐานเก่าทันทีเมื่อพบผลใหม่ต่างออกไป ควรตรวจว่าเกิดการเปลี่ยนกระบวนการที่ยืนยันได้หรือไม่ หากปรับหัววัด สอบเทียบ หรือเปลี่ยนวงจร ให้สร้างรุ่นฐานใหม่พร้อมเหตุผลและวันที่ ฐานเดิมยังมีประโยชน์ต่อการอธิบายผลที่ผ่านมา การรวมฐานต่างรุ่นโดยไม่ติดป้ายอาจทำให้การกระจายดูใหญ่ขึ้นและซ่อนการเปลี่ยนที่มีเหตุเฉพาะ

บทสรุปของตัวอย่างควรแสดงทั้งค่าเฉลี่ย พิสัยที่สังเกต และค่าก่อนพัลส์ พร้อมข้อจำกัดจำนวนรอบ การมีฐานไม่ได้ทำให้การตัดสินเป็นอัตโนมัติ แต่ทำให้รู้ว่าต้องตรวจอะไรเมื่อผลต่างเกิดขึ้น หากข้อมูลระบบวัดอ้างอิงเปลี่ยนในวันเดียวกัน ควรตรวจเส้นทางวัดก่อนอธิบายผลจากโหลด เพื่อไม่ให้ฐานกลายเป็นเพียงภาพประกอบที่ใช้ยืนยันความเชื่อเดิม

แหล่งอ้างอิงและอ่านเพิ่มเติม

เรียบเรียงคำอธิบายและตัวอย่างขึ้นใหม่จากหลักการในแหล่งข้อมูลต่อไปนี้

  1. What is a check standard? · NIST/SEMATECH
  2. Data collection · NIST/SEMATECH

อ่านต่อเรื่องใกล้กัน

ถามเรื่องหนังสือ ตะกร้า