测量结果的不确定评定.pptx
《测量结果的不确定评定.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《测量结果的不确定评定.pptx(50页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、n测量不确定度测量不确定度(uncertainty of measurement)测量结果带有的一个参数(相联系的参数),用于表征合理地赋予被测量之值的分散性。【1】为了表征测得值的分散性,测量不确定度用标准偏差表示。因为在概率论中标准偏差是表征随机变量或概率分布分散性的特征参数。当然,为了定量描述,实际上是用标准偏差的估计值来表示测量不确定度。估计的标准偏差是一个正值,因此不确定度是一个非负的参数。n测量不确定度测量不确定度(uncertainty of measurement)测量结果带有的一个参数(相联系的参数),用于表征合理地赋予被测量之值的分散性。【2】一般,测量不确定度是由多个分量
2、组成的,用标准偏差表示的不确定度分量按两种方法评定:(1)一些分量的标准偏差估计值可用一系列测量数据的统计分析估算,用实验标准偏差表征;(2)另一些分量是用基于经验或有关信息的假定的概率分布(先验概率分布)估算,也可用估计的标准偏差表征。n测量不确定度测量不确定度(uncertainty of measurement)测量结果带有的一个参数(相联系的参数),用于表征合理地赋予被测量之值的分散性。【3】在实际使用中,往往希望知道测量结果是具有一定概率的区间,因此规定测量不确定度也可用标准偏差的倍数或说明了包含概率的区间半宽度来表示。测量不确定度的结构测量不确定度标准不确定度扩展不确定度A类标准不
3、确定度B类标准不确定度U(当无需给出Up时,k=23)Up(p为包含概率)合成标准不确定度评定不确定度的一般流程n分析不确定度来源和建立测量模型n评定输入量的标准不确定度n计算合成标准不确定度n确定扩展不确定度n报告测量结果标准不确定度评定 标准不确定度标准不确定度 standard uncertainty 用标准偏差表示的测量不确定度。用标准偏差表示的测量不确定度。n n【1】标准不确定度用符号u表示。它不是由测量标准引起的不确定度,而是指不确定度由标准偏差的估计值表示,表征测得值的分散性。n n【2】测得值的不确定度往往由许多原因引起,对每个不确定度来源评定的标准偏差,称为标准不确定度分量
4、,用ui表示。标准不确定度标准不确定度 standard uncertainty 用标准偏差表示的测量不确定度。用标准偏差表示的测量不确定度。n n【3】标准不确定度有两类评定方法:A类评定和B类评定。n (1)测量不确定度的A类评定是对规定测量条件下测得的量值用统计分析的方法进行的测量不确定度分量的评定。用实验标准偏差定量表征 标准不确定度标准不确定度 standard uncertainty 用标准偏差表示的测量不确定度。用标准偏差表示的测量不确定度。n n【3】标准不确定度有两类评定方法:A类评定和B类评定。n(2)测量不确定度的B类评定是用不同于测量不确定度A类评定的方法对测量不确定度
5、分量进行的评定。用估计的标准偏差定量表征。标准不确定度标准不确定度A A类评定类评定一、一、一、一、基本方法基本方法基本方法基本方法 对对对对被被被被测测测测量量量量X X,在在在在重重重重复复复复条条条条件件件件下下下下或或或或复复复复现现现现性性性性条条条条件件件件下下下下进进进进行行行行n n次次次次独立重复观测,观测值为独立重复观测,观测值为独立重复观测,观测值为独立重复观测,观测值为x xi i(i i=1,2,=1,2,n n)。其算术平均值。其算术平均值。其算术平均值。其算术平均值 为为为为 s s(x xi i)为单次测量的实验标准差,由贝塞尔公式得到为单次测量的实验标准差,由
6、贝塞尔公式得到为单次测量的实验标准差,由贝塞尔公式得到为单次测量的实验标准差,由贝塞尔公式得到测量不确定度的A类评定方法n对被测量进行独立重复测量,通过所得到的一系列测得值,用统计分析方法获得实验标准偏差s(xi)n当用算术平均值 作为被测量估计值时,A类评定的被测量估计值 的标准不确定度为nA类评定的标准不确定度 的自由度为实验标准偏差s(xi)的自由度,即=n-1。测量不确定度的A类评定方法n对被测量进行独立重复测量,通过所得到的一系列测得值,用统计分析方法获得实验标准偏差s(xi)n当用单次测量值 作为被测量估计值时,A类评定的被测量估计值 的标准不确定度为nA类评定的标准不确定度 的自
7、由度为实验标准偏差s(xi)的自由度,即=n-1。测量不确定度的A类评定方法n对被测量进行独立重复测量,通过所得到的一系列测得值,用统计分析方法获得实验标准偏差s(xi)n当用m次测量算术平均值 作为被测量估计值时,A类评定的被测量估计值 的标准不确定度为nA类评定的标准不确定度 的自由度为实验标准偏差s(xi)的自由度,即=n-1。实际的标准不确定度A类评定n如果事先对某被测量X进行n次独立重复测量,其实验标准差为 。n若随后的规范化常规测量只是由一次测量就直接给出测量结果,n则该测量结果的标准不确定度u(x)n自由度为=n-1实际的标准不确定度A类评定n如果事先对某被测量X进行n次独立重复
8、测量,其实验标准差为 。n若随后的规范化常规的测量进行了多次测量(典型情况是n3),而且将n次测量的平均值作为结果提供给客户,n则该算术平均值的的标准不确定度为n自由度为=n-1【例1】n某实验室对某一电流量进行了n10次独立的重复测量,测量值列于下表。如不计其他不确定度来源,估计最佳值及其标准不确定度在同一系统中在以后做单次(n1)测量,测量值x48.3mA,求该次测量的标准不确定度u(x)。在同一系统中在以后做3次(n3)常规测量,3次测量的算术平均值为 mA,求该次测量的标准不确定度 。次数12345678910平均值测量值(mA)46.446.546.446.346.546.346.3
9、46.446.446.446.39【解】n计算最佳估计值n由贝塞尔公式计算得到单次测量的实验标准偏差n 最佳值的标准不确定度n对于单次测量,测量结果x48.3mA,则测量结果的标准不确定度等于一次实验标准偏差:n对于3次(n3)测量,测量结果为 mA,则3次测量平均值的标准不确定度:用游标卡尺对某一试样的尺寸重复测量10次,得到的测量列如下(单位:mm)75.01,75.04,75.07,75.00,75.03,75.09,75.06,75.02,75.05,75.08 求该重复测量中随机变化引起的标准不确定度分量及其自由度。【例例2】【解解】本例估计的是重复测量中随机变化引起的标准不确定度分
10、量,可根据已知样本数据进行类评定按极差法求取极差 查表3-1得,则标准差 查表7-3其自由度 用两种方法估计得到的标准差很接近,但自由度有明显不同,可见用贝塞尔公式更好一些。由贝塞尔公式其自由度计算结果计算结果某激光管发出的激光之波长,经检定为 后又用更精确的方法,测得该激光管的波长为,试估计原检定波长的标准不确定度及其自由度。【例例3】【解解】查表7-3其自由度用了更精确的方法测量激光管的波长,故可认为约定真值为则原检定波长的真误差为可用最大误差法进行类评定,因n=1,查表得 则标准差即原检定波长的标准不确定度 二、标准不确定度的B类评定 B类评定方法 n如果实验室具有无限的时间和资源,就可
11、以对不确定度的每一个可以想到的原因进行详尽的统计研究采用各种不同的仪器、不同的测量方法,对方法的不同应用和测量模型的不同近似方式进行研究。与所有这些原因有关的不确定度就可以用一系列观测值的统计分析来评定,每一个原因可以用统计评定的标准偏差来表征。换言之,所有的不确定度分量可以用A类评定方法得到。n因为这一种研究是一种不经济的方法,许多不确定度分量必须使用其他方法来评定。n当被测量X的估计值xi不是由重复观测得到时,其标准不确定度u(xi)的可能变化的有关信息和资料来评定,这类评定方法称为标准不确定度B类评定方法。1、B类评定的信息来源n过去的测量数据;n校准证书、检定证书、测试报告及其他证书文
12、件;n生产厂家的技术说明书;n引用的手册、技术文件、研究论文和实验报告中给出的参考数据及不确定度值等;n测量仪器的特性和其他相关资料等;n测量者的经验与知识;n假设的概率分布及其数字特征。n在B类标准不确定度评定中,涉及到评定人员对上述不确定度来源的了解和经验,因此通常会在某种程度上带有一定的主观因素。所以,如何合理地给出B类评定的标准不确定度,是测量不确定度评定的关键问题之一。2、评定方法 B类评定的一般流程区间半宽度a的确定n1)生产厂提供的测量仪器的最大允许误差为,并经计量部门检定合格,则评定仪器的不确定度时,可能值区间的半宽度为:a=n2)校准证书提供的校准值,给出了其扩展不确定度为U
13、,则区间的半宽度为:a=Un3)由手册查出所用的参考数据,其误差限为,则区间的半宽度为:a=区间半宽度a的确定n4)由有关资料查得某参数的最小可能值为a-和最大值为a+,最佳估计值为该区间的中点,则区间半宽度可以用下式估计:a=(a+-a-)/2n5)当测量仪器或实物量具给出准确度等级时,可以按检定规程规定的该等级的最大允许误差或测量不确定度来评定n6)必要时,可根据经验推断某量值不会超出的范围,或用实验方法来估计可能的区间。2、k值的确定n1)已知扩展不确定度是合成标准不确定度的若干倍时,该倍数就是包含因子k值。n2)假设为正态分布时,根据要求的概率查表得到k值。n3)假设为非正态分布时,根
14、据概率分布查表得到k值。3、概率分布的假设 n被测量受许多随机影响量的影响,当它们各自的影响都很小时,不论各影响量的概率分布是什么形式,被测量的随机变化服从正态分布n如果有证书或报告给出的不确定度是具有包含概率为0.90、0.95、0.99的扩展不确定度(即给出U90、U95、U99),此时,除非另有说明,可按正态分布来评定。n当利用有关信息或经验,估计出被测量可能值区间的上限和下限,其值在区间外的可能几乎为零时,若被测量值落在该区间内的任意值处的可能性相同,则可假设为均匀分布(或称矩形分布、等概率分布);n若被测量值落在该区间中心的可能性最大,则假设为三角分布;n若落在该区间中心的可能性最小
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 测量 结果 不确定 评定
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。