计量方法与误差理论CH5.pptVIP

第五章 测量不确定度 第1节 测量不确定度的基本概念 第1节 测量不确定度的基本概念 第1节 测量不确定度的基本概念 第2节 测量不确定度的评定 第2节 测量不确定度的评定 第2节 测量不确定度的评定 第2节 测量不确定度的评定 第2节 测量不确定度的评定 第2节 测量不确定度的评定 第2节 测量不确定度的评定 第2节 测量不确定度的评定 第2节 测量不确定度的评定 第2节 测量不确定度的评定 第2节 测量不确定度的评定 第2节 测量不确定度的评定 第2节 测量不确定度的评定 第3节 测量不确定度的合成 第3节 测量不确定度的合成 第3节 测量不确定度的合成 第3节 测量不确定度的合成 第3节 测量不确定度的合成 第3节 测量不确定度的合成 例：频率计量的不确定性分析 第3节 测量不确定度的合成 第3节 测量不确定度的合成 第3节 测量不确定度的合成 第3节 测量不确定度的合成 第3节 测量不确定度的合成 第3节 测量不确定度的合成 例：高频电压计量中的不确定性分析 高频电压的检定 综合计算示例 本章小结 练习 练习 1）测量不确定度的基本概念 2） 标准不确定度的评定 A类评定 B类评定 3） 测量不确定度的合成 合成标准不确定度 展伸不确定度 不确定度报告 4） 测量不确定度应用实例 统计学家与测量学家一直在寻找合适的术语正确表达测量结果的可靠性。譬如以前常用的偶然误差，由于“偶然”二字表达不确切，已被随机误差所代替，近年来，人们感到“误差”二字的词义较为模糊，如讲“误差是±1%”，使人感到含义不清晰。但是若讲“不确定度是±1%”则含义是明确的。 均匀分布的不确定度是由积分计算出来的常量u(x)，因此其方差D为0。 weierqi 二、自由度的合成——（Welch-Satterthwaite公式） 例：上例中 正态或近似正态分布情况：k=2～3 ISO标准推荐k=2，相应置信概率95.45% t分布情况： （由合成自由度查t分布表） 分项自由度有时不易确定，一般测量可不给出 直接取k=2～3 三、合成后的扩展不确定度计算 理论上是要确切知道测量的概率分布计算求出k值。 其他分布情况：采用计算方式 （例：均匀分布的计算） 例：在上例中，取置信概率95%: 电压测量的扩展不确定度： 用uc表示: 用Up表示: 与d)的表示形式相同，为避免混淆，应给出相应说明。 四、合成后测量结果的表示 例：在上例中 1) 用合成标准不确定度表示测量结果： 2) 用扩展不确定度表示测量结果： 标准源给出不同频率范围内各量程的准确度指标，检定亦应在相应的频率和量程上进行。将各检定结果进行误差（不确定度）合成，求出不同频率范围内的准确定指标。 计量标准源 被检校准源 a、电压基本误差检定 基本误差检定频率通常选择1kHz，电压按量程选择，例如，0.1V量程的0.1V点；1V量程的0.2V、0.4V、0.6V、0.8V、1V，也可按用户要求选择。误差计算如下： ：基本误差 ：被检校准源输出电压 ：标准源示值 思考：误差类型？不确定度？ b、频率附加误差检定 如：用微电位计在mV量程上进行检定 方法： 从以上检定过程可以看出，这是“固定标准读被检”的频率附加误差检定方法，其频率附加误差按下式计算： ：毫伏量程的频率附加误差 ：参考频率点时各毫伏量程上被检源输出示值 ：不同频率点时各毫伏量程上标准源示值 （各频率点误差合成） c、输出稳定度检定 输出电压稳定度的高低是衡量计量仪器性能的重要指标，只有高稳定度才能为高准确定提供保障 输出电压稳定度的检定可采用高分辨力标准源在规定时间（国产仪器短期稳定度的规定时间为15min）观察各选定频率点上输出电压的相对变化。 如测量15min短期稳定度，可取1min作为一个间隔，每分钟测量一次，记下校准源输出电压示值，则被检校准源短期稳定度Su计算如下： ：预调电压的实测值 ：规定时间内输出电压最大值 ：规定时间内输出电压最小值 标准电压表 被检校准源 d、电压不确定度的合成 将基本误差、频率附加误差、稳定度进行不确定度合成得到仪器的电压参数的不确定度。 e、其它指标的检定和不确定度合成 除检定上述项目外，还应检定频率误差、波形失真等指标，这些检定项目的检定方法同电压检定相类似。 以上项目需按照检定规程完成 用25～50mm千分尺测一圆柱体的外径，共测了12次 校准该千分尺，测28.000mm的标准量块，8次测量的算术平均值为28.