测量不确定度基础.pptVIP

示值误差、允许误差限、测量不确定度的关系 2.实验标准偏差 表征同一被测量的多次测量结果分散性的参数，常 简称为标准差。一般采用的计算方法有贝塞尔法、极 差法、最大残差法、较差法、最小二乘法等。 3.标准不确定度 用标准偏差表示的测量不确定度，A类和B类评定。 4.合成标准不确定度 由各不确定度分量合成的标准不确定度。当测量 结果由若干其他量得来时，合成标准不确定度是由这 些量的和的正平方根表示。 5.扩展不确定度  由合成标准不确定度的倍数表示的测量不确定度，即 。扩展不确定度是测量结果的取值区间的半宽度，可期望该区间包含被测量值分布的大部分。 由于某种特殊的需要，用某个较大的置信概率所给出的不确定度。一般这个较大的置信概率P≥0.95; 扩展不确定度U分成两种： A.输出估计y的合成标准不确定度uc(y)乘以包含因子k后给出置信区间。 B.为使置信区间具有给定的置信概率P而与输出估计y的合成标准不确定度uc(y)相乘的包含因子kp与uc(y)的乘积。 6. 测量不确定度评定 评定测量不确定度时，所有给定条件下重要的不确定度分量，均应采用适当的分析方法予以评定。 影响测量不确定度的因素至少包括所用的参照标准和标准物质，所用的方法和设备，环境条件，被测件被校件或被检件的特性和状态及操作人员的水平。 　 二、不确定度的来源 定义不完整 复现不理想 样本不能完全代表定义 环境条件影响认识不足 人员读数偏差 分辨力的限制 测量标准不准确 引用参数不准确 测量方法、程序等不完善 重复测量的随机变化 修正的不完善 三、不确定度的评定方法 分类： A类评定方法; B类评定方法; 表示方法 * 标准不确定度 u * 合成标准不确定度 uc * 扩展不确定度 U (k= ？) （一）标准不确定度的评定 评定不确定度之前，应根据有关准则判断并剔除测量数据的异常值。通过测量得到的数据计算实验标准偏差得到的是A类，其余的都属于B类。 1.标准不确定度的A类评定方法 标准不确定度的A类评定可按测量数据的任何一种统计方法进行，用计算得到的实验标准偏差表征。 1）计算实验标准偏差 基本方法 （贝塞尔方法） 计算举例：对某量测量6次，数据如下： 极差法： xmax=12.58 xmin=12.25 n=6 s=(xmax- xmin)/dn=(12.58-12.25)/2.53=0.13 标准不确定度的B类评定，是借助于一切可利用的有关信息进行科学分析，得到估计的标准偏差。通常是根据有关信息和经验，判断被测量的可能值区间（-a，a），假设被测量值的概率分布，根据概率分布和要求的置信水平P估计置信因子k，得到uB 2) a 的信息来源 A. a =Δ （±Δ为允许误差极限）B. a = U 举例： 例1. 校准证书给出标称值为1000g的不锈钢标准砝 码质量的校准值为1000.000325g，校准不确定度为 24 μg （三倍标准偏差计），求相对标准不确定度。 已知： a=24 μg k=3 解：uB=24/3=8μg uB /m=8μg/1000g=8?10-9 例2，校准证书给出标称值为10Ω的标准电阻R，在23℃时的校准值为10.00074Ω，扩展不确定度为0.13mΩ，置信水平为99%，求电阻的相对标准不 确定度。 a=0.13mΩ P =0.99 查表 k =2.58 uB= 0.13/2.58=50μΩ uB/R=5?10-6 标准不确定度的B类评定的主要步骤 （二） 合成标准不确定度的确定 1. 直接测量，各分量独立不相关 （三） 扩展不确定度的评定 1.扩展不确定度的表示 ( U 或 Up ) 2.k的取值 四、报告测量不确定度时的要求 1. 在最终报告结果时，uc或U取1～2位有效数字；2. 不确定度末位后的数存在进位问题 “四舍六入，逢五取偶” 即：0.5舍，0.5入，=0.5取偶或0例：12.1498→12.1 1268→1300  10.502→11 1.050 →1.0 0.350→0.4  2500→2?103