试验误差与数据出炉

《试验误差与数据出炉》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第4章测量不确定度（uncertaintyofmeasurement)由于测量误差的存在，使得测量结果具有不确定性。长期以来，人们不断探索以最佳的方式估计被测量的值，并科学合理地评价测量结果的质量。本章介绍用测量不确定度来评定和表示测量结果的基本概念和方法，学会分析不确定度的来源，掌握不确定度的评定、合成不确定度和扩展不确定度等概念和方法。14.1测量不确定度的基本概念4.3标准不确定度的A类评定4.6扩展不确定度的评定4.7不确定度的报告与表示4.4标准不确定度的B类评定4.5合成标准不确定度的评定4.2数学模型的建立4.8测量不确

2、定度应用举例主要内容2由于测量误差的存在，使得测量结果带有不确定性。在报告测量结果时，必须对测量结果的质量给出定量说明。测量不确定度就是定量评定测量结果质量的一个重要参数。用测量不确定度定量表示测量结果质量是一个较新的概念。1963年，美国标准局（NBS）的埃森哈特（Eisenhart）在《仪器校准系统的精密度与准确度估计》一文中，提出合成不确定度的建议。1980年，国际计量局（BIPM）在征求各国意见的基础上，提出了测量不确定表示建议书INC-1（1980）。1986年，国际标准化组织（ISO）等7个国际组织组成的国际不确定度工作组

3、制定了《测量不确定度表示指南》，简称“指南GUM”，于1993年由ISO颁布实施。测量不确定度具有广泛的应用领域。34.1测量不确定度的基本概念4.1.1定义测量不确定度：表征测量范围的一个评定,也就是给出一个区间，真值以一定的概率落在这个区间中。不确定度越小，说明测量结果质量越高，使用价值越大。4标准差标准不确定度u扩展不确定度U即（1）表示方法（5）表示形式（4）完整的测量结果（2）不确定度分量组成标准差的倍数或说明置信水平的区间半宽度A类分量B类分量绝对不确定度相对不确定度测量不确定度测量结果的最佳值54.1.2不确定度与误差的

4、区别与联系（1）定义误差：测量结果偏离真值的大小及方向,是一个确定值不确定度：可以定量计算误差：客观存在，不能定量计算。误差：随机误差与系统误差不确定度：A类分量和B类分量（3）可操作性（4）分类（2）数值符号误差则可正可负测量不确定度恒为正不确定度：测量值的分散性（5）结果修正已定系统误差：可修正不确定度：不能修正总之，误差与测量不确定度既有区别，又有联系。误差理论是估算不确定度的基础，不确定度是误差理论的补充。64.1.3不确定度的来源1、被测量的定义不完善或不完整。例如，定义一根标称值为1m的钢棒的长度。（不完整）标称值为1m的

5、钢棒在25.0摄氏度和一个标准大气压时的长度。（比较完整）2、复现被测量定义的方法不理想。例如，当上述条件达不到时，或压力和温度本身的测量存在不确定度，使测量结果引入不确定度。3、取样代表性不够所引起的测量不确定度例如，测量一批钢丝的直径。4、对测量过程受环境的影响认识不周全。例如，1中定义钢棒的长度。不仅受温度和压力的影响，还有其它的因素被忽略，如湿度、支撑方式等。75、测量仪器计量性能上的局限性。例如，数字仪器不确定度来源之一是其指示装置的分辨力。一台数字称重仪其分辨力为1g，真值为（x-0.5g，x+0.5g），示值均为x，引起

6、不确定度。6、赋予计量标准的值和标准物质的值不准确。例如，天平称质量，结果的不确定度包含砝码不准确所引起的不确定度；卡尺测长度，结果包含该卡尺校准时所用的标准仪器的不确定度。7、引用的数据或其他参量的不确定度。例如，测量黄铜棒的长度，若其长度随温度变化，其线胀系数可通过手册查到，同时该值也具有一定的不确定度，对测量结果也有一定的影响。88、在表面看来完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化。不管如何控制环境条件或者其它的影响因素，测量结果总有一定的分散性，是一种客观存在。9、测量人员的人为因素。对于非显示仪表，读数时要在最小刻度下估读

7、一位，由于人的分辨能力、个人习惯及所处的位置不同，得到不同的结果。分析不确定度的来源时，应做到不重复、不遗漏、全面考虑，特别是应考虑对结果影响大的不确定度来源。9按评定方法，可以分为A类评定和B类评定。4.1.4测量不确定度评定方法分类1、Ａ类评定：对样本观测列用统计分析的方法进行不确定度的评定，又称不确定度Ａ类分量。特点：对被测量进行多次测量。2、Ｂ类评定：用非统计方法评定的不确定度，称为不确定度Ｂ类分量。说明：将不确定度分为A类和B类，仅仅是为了便于研究和计算，两种方法并不存在本质区别。10测量不确定度的评定不确定度的评定过程可用

8、图来表示。建模标准不确定度评定A类评定B类评定合成标准不确定度扩展不确定度不确定度报告不确定度评定过程图114.2数学模型的建立建模的目的：建立测量结果的模型，明确测量结果的不确定度来源。模型的要求：应包含影响测量结果的