不確定度測定匯總.pdf

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1、測量不確定度評定與表示測量的目的是確定被測量值或獲取測量結(jié)果。有測量必然存在測量誤差，在經(jīng)典的誤差理論中，由于被測量自身定義和測量手段的不完善，使得真值不可知，造成嚴(yán)格意義上的測量誤差不可求。而測量不確定度的大小反映著測量水平的高低，評定測量不確定度就是評價測量結(jié)果的質(zhì)量。4..5上限值3.Ux2.下限值.1圖11識別測量不確定度的來源測量不確定度來源的識別應(yīng)從分析測量過程入手，即對測量方法、測量系統(tǒng)和測量程序作詳細(xì)研究，為此必要時應(yīng)盡可能畫出測量系統(tǒng)原理或測量方法的方框圖和測量流程圖。檢測和校準(zhǔn)結(jié)果不確定度可能來自：(1)對被測量的定義不完善；(2)實現(xiàn)被

2、測量的定義的方法不理想；(3)取樣的代表性不夠，即被測量的樣本不能代表所定義的被測量；(4)對測量過程受環(huán)境影響的認(rèn)識不全，或?qū)Νh(huán)境條件的測量與控制不完善；(5)對模擬儀器的讀數(shù)存在人為偏移；(6)測量儀器的計量性能(如最大允許誤差、靈敏度、鑒別力、分辨力、死區(qū)及穩(wěn)定性等)的局限性，即導(dǎo)致儀器的不確定度；(7)賦予計量標(biāo)準(zhǔn)的值或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的值不準(zhǔn)確；(8)引用于數(shù)據(jù)計算的常量和其它參量不準(zhǔn)確；(9)測量方法和測量程序的近似性和假定性；(10)在表面上看來完全相同的條件下，被測量重復(fù)觀測值的變化。1/17分析時，除了定義的不確定度外，可從測量儀器、測量環(huán)境、測量

3、人員、測量方法等方面全面考慮，特別要注意對測量結(jié)果影響較大的不確定度來源，應(yīng)盡量做到不遺漏、不重復(fù)。2定義2.1測量誤差簡稱誤差，是指“測得的量值減去參考量值?！?.2系統(tǒng)測量誤差簡稱系統(tǒng)誤差，是指“在重復(fù)測量中保持恒定不變或按可預(yù)見的方式變化的測量誤差的分量?！毕到y(tǒng)測量誤差的參考量值是真值，或是測量不確定度可忽略不計的測量標(biāo)準(zhǔn)的測量值，或是約定量值。系統(tǒng)測量誤差及其來源可以是已知的或未知的。對于已知的系統(tǒng)測量誤差可以采用修正來補償。系統(tǒng)測量誤差等于測量誤差減隨機測量誤差。2.3隨機測量誤差簡稱隨機誤差，是指“在重復(fù)測量中按不可預(yù)見的方式變化的測量誤差的分量

4、?！彪S機測量誤差的參考量值是對同一個被測量由無窮多次重復(fù)測量得到的平均值。隨機測量誤差等于測量誤差減系統(tǒng)測量誤差?？傮w均值測得值樣本均值參考量值誤差殘差測得值概率隨機誤差分布曲線系統(tǒng)誤差μ-kσμμ+kσ圖2測量誤差示意圖2.4測量不確定度簡稱不確定度，是指“根據(jù)用到的信息，表征賦予被測量值分散性的非負(fù)參數(shù)?！睖y量不確定度一般由若干分量組成。其中一些分量可根據(jù)一系列測量值的統(tǒng)計分布，按測量不確定度的A類評定（隨機效應(yīng)引起的）進(jìn)行評定，并用標(biāo)準(zhǔn)偏差表征；而另一些分量則可根據(jù)基于經(jīng)驗或其它信息所獲得的概率密度函數(shù)，按測量不確定度的B類評定（系統(tǒng)效應(yīng)引起的）進(jìn)行評

5、定，也用標(biāo)準(zhǔn)偏差表征。2.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度是“以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的測量不確定度。”2/17標(biāo)準(zhǔn)不確定度（全稱為標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度）可采用A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度、B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度及合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度、相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度等表示。測量不確定度的A類評定，簡稱A類評定，是指“對在規(guī)定測量條件下測得的量值用統(tǒng)計分析的方法進(jìn)行的測量不確定度分量的評定?！睖y量不確定度的B類評定，簡稱B類評定，是指“用不同于測量不確定度A類評定的方法進(jìn)行的測量不確定度分量的評定?！?.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度全稱合成標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度，是指“由在一個測量模型中各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度獲得的輸出量的標(biāo)準(zhǔn)測量不確

6、定度?！?.7相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度全稱相對標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度，是指“標(biāo)準(zhǔn)不確定度除以測得值的絕對值?！?.8自由度是指“在方差的計算中，和的項數(shù)減去對和的限制數(shù)?！?.9擴展不確定度全稱擴展測量不確定度，是指“合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度與一個大于1的數(shù)字因子的乘積。”2.10包含區(qū)間是指“基于可獲信息確定的包含被測量一組值的區(qū)間，被測量值以一定概率落在該區(qū)間內(nèi)?！卑怕适侵浮霸谝?guī)定的包含區(qū)間內(nèi)包含被測量的一組值的概率?！卑蜃邮侵浮盀楂@得擴展不確定度，對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度所乘的大于1的數(shù)。”包含因子有時也稱擴展因子，用符號k表示。表1表示測量不確定度常用的名稱及符號名稱符

7、號說明標(biāo)準(zhǔn)不確定度u或u(xi)相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urelrel——表示“相對”的英文字母的縮寫。測量不確定度的A類評定uA或uA(xi)測量不確定度的B類評定uB或uB(xi)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc或uc(y)相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度ucrel或ucrel(y)擴展不確定度U或UpUp——包含概率為p的擴展不確定度相對擴展不確定度Urel或Uprel包含因子k或kpkp——包含概率為p的包含因子3/17包含概率p如，p=95%，p=99%。有效自由度veffeff——表示“有效”的英文字母的縮寫。注：①表中A、B、c、rel、eff為正體；x、y、k、i、p、n、

8、u、U為斜體。②表中大寫U表示擴展不確定度；小寫u表