直接測(cè)量不確定度.ppt

6-1,第6章 直接測(cè)量不確定度的評(píng)定,6-2,教學(xué)目的和要求：,通過(guò)本章內(nèi)容的教學(xué)，使學(xué)生掌握等精度直接測(cè)量和不等精度直接測(cè)量不確定度的評(píng)定方法與步驟。要求學(xué)生清楚等精度測(cè)量、不等精度測(cè)量、權(quán)的概念；掌握等精度直接測(cè)量不確定度的評(píng)定方法與步驟；掌握不等精度直接測(cè)量不確定度的評(píng)定方法與步驟。,6-3,主要內(nèi)容：,1.等精度直接測(cè)量不確定度的評(píng)定：概述、評(píng)定 方法與步驟、實(shí)例。 2.不等精度直接測(cè)量不確定度的評(píng)定：概述、權(quán) 的概念及其確定、已知標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)不確定度的 評(píng)定、已知測(cè)量值權(quán)時(shí)不確定度評(píng)定。,第一節(jié) 等精度直接測(cè)量不確定度評(píng)定,（一）測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理 1系統(tǒng)誤差的消除 （1）找出產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的因素，從產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的根源上消除系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量的影響，使得到測(cè)量列中不含系統(tǒng)誤差。 （2）針對(duì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的不同因素，設(shè)計(jì)測(cè)量方法，消除系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。 （3）找出定值系統(tǒng)誤差的大小，利用加修正值的方法，使測(cè)量結(jié)果不含定值系統(tǒng)誤差。 2判斷粗大誤差并將其剔除,6-5,（二）測(cè)量不確定度的評(píng)定,1計(jì)算測(cè)量列算術(shù)平均值，即 為測(cè)量結(jié)果的最佳估計(jì)值 2計(jì)算殘余誤差vi，即,6-6,3計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，即 4確定包含因子kp 包含因子k與測(cè)量列的分布特征、自由度和置信水準(zhǔn)p有關(guān)。置信水準(zhǔn)p值一般采用99和95，多數(shù)情況下采用95；自由度n1；測(cè)量列的分布在沒(méi)有其它非正態(tài)的明顯特征（如正態(tài)分布、三角分布等），原則上采用t分布。其kp值采用t分布臨界值（查附錄二可得）。而當(dāng)自由度充分大而被測(cè)量可能值又接近正態(tài)分布時(shí)，可以近似認(rèn)為k952，k993。當(dāng)測(cè)量列非正態(tài)分布特征明顯時(shí)，按具體的分布查得k值。,6-7,5計(jì)算擴(kuò)展不確定度U，即 6測(cè)量結(jié)果的表達(dá),6-8,第二節(jié) 不等精度直接測(cè)量不確定度的評(píng)定,一、權(quán)的概念 在不等精度測(cè)量中，各個(gè)測(cè)量結(jié)果的可靠程度不一樣，因而不能簡(jiǎn)單地取各測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值作為最后測(cè)量結(jié)果，應(yīng)讓可靠程度大的測(cè)量結(jié)果在最后結(jié)果中占的比重大一些，可靠程度小的占比重小一些。各測(cè)量結(jié)果的可靠程度可用一數(shù)值來(lái)表示，這個(gè)數(shù)值即稱(chēng)為該測(cè)量結(jié)果的“權(quán)”，記為w。因此測(cè)量結(jié)果的權(quán)可理解為：當(dāng)它與另一些測(cè)量結(jié)果比較時(shí)，對(duì)該測(cè)量結(jié)果所給予的信賴(lài)程度。,6-9,二、權(quán)的確定 設(shè)被測(cè)量的一組不等權(quán)測(cè)量結(jié)果xi（i1，2，m），其方差分別為si2（i1，2，m），則它們的權(quán)wi與各自的方差成反比，即 （i1，2，m） 顯然，由上式知測(cè)量結(jié)果的權(quán)wi0。且由式（67）知，具有相同方差s2的等精度測(cè)量列，它們的權(quán)相等。因此，等精度測(cè)量也是等權(quán)測(cè)量。它是不等精度測(cè)量的特例。,6-10,三、有關(guān)權(quán)的幾個(gè)公式 w1 : w2 : : wn w1 : w2 : : wn kw1 : kw2 : : kwn ,6-11,四、已知標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)不確定度的評(píng)定,1計(jì)算xi的權(quán) 2計(jì)算xi最佳估計(jì)值,6-12,3計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,6-13,4計(jì)算的擴(kuò)展不確定度 Uk 5測(cè)量結(jié)果報(bào)告 U， ，p； 或 U， ，k。,6-14,例62 利用四臺(tái)測(cè)角儀測(cè)量同一工件的角度，所得數(shù)據(jù)及其標(biāo)準(zhǔn)差如下： x1384706，s10.2 x2384711，s20.5 x3384709，s30.4 x4384708，s40.4 求測(cè)量結(jié)果（p95）,6-15,解：計(jì)算測(cè)量值xi的權(quán)wi，由式知 令s24，得 w1100，w216，w3w425,6-16,計(jì)算最佳估計(jì)值 38477.23,6-17,計(jì)算 的標(biāo)準(zhǔn)差 。 0.16,6-18,計(jì)算的擴(kuò)展不確定度U U k以自由度 4一13，p0.95查t分布表（見(jiàn)附表）得k3.18 U3.180.16 0.51,6-19,測(cè)量結(jié)果報(bào)告 384707.20.5， 3，p0.95。,6-20,五、已知測(cè)量值權(quán)的不確定度評(píng)定,1最佳估計(jì)值的確定,6-21,2 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定 （1）計(jì)算單位權(quán)方差s2 （2） 的標(biāo)準(zhǔn)差 。,6-22,3 的擴(kuò)展不確定度評(píng)定 U 4測(cè)量結(jié)果報(bào)告 U， ，p,6-23,例題,6-24,解：計(jì)算最佳估計(jì)值 計(jì)算單位權(quán)方差要s2,10.