不確定度評定基本方法-2023修改整理

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦不確定度評定基本方法不確定度基礎(chǔ)學(xué)問

一、測量不確定度定義：

按照所獲信息，表征給予被測量值簇?fù)硇缘姆秦?fù)參數(shù)。

測量是“以確定量值為目的的一組操作”。

測量的目的是為了確定被測量的量值。測量結(jié)果的質(zhì)量是量值可信程度的最重要依據(jù)。測量不確定度就是對測量結(jié)果質(zhì)量的定量表征，測量結(jié)果的可采納性很大程度上取決于其不確定度的大小。測量結(jié)果表述必需包含給予被測量值及不確定度，才是完整的。

二、不確定度分類

測量不確定度可分為標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度

標(biāo)準(zhǔn)不確定度的分為A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度和B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度

A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度和B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成叫做合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

擴(kuò)展不確定度可分為包含因子k=2、3狀況和p為包含概率的狀況

三、識別不確定度來源

（1）、被測量定義的不完整

（2）、復(fù)現(xiàn)被測量的測量辦法不抱負(fù)

（3）、取樣的代表性不夠，即被測樣本不能徹低代表所定義的被測量（4）、對測量過程受環(huán)境影響的熟悉不恰如其分或?qū)Νh(huán)境參數(shù)的測量與控制不完美

（5）、對模擬式儀表的讀書存在人為偏移

（6）、測量儀器的計量性能的局限

（7）、測量標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度

（8）、引用的數(shù)據(jù)或其它參數(shù)的不確定度

（90、測量辦法和測量程序的近似和假設(shè)

(100、在相同條件下被測量在重復(fù)觀測中的變化

上述來源基本上可以總結(jié)為測量設(shè)備、測量人員、測量辦法、被測對象的不完美引起的。四、不確定度評定過程4.1建立測量過程的模型

建立數(shù)學(xué)模型也叫測量模型化，目的是要建立，滿足測量不確定度評定所要求的數(shù)學(xué)模型，即被測量Y和全部各影響量

()

niXi,,3,2,1==

Y=f（X1,X2,……,Xn）

式中Y稱為被測量或輸出量，而Xi則稱為影響量或輸入量

在建立模型時要注重有一些潛在的不確定度來源不能顯然地展現(xiàn)在上述函數(shù)關(guān)系中，它們對測量結(jié)果本身有影響，但因?yàn)槿狈氁男畔o法寫出它們與被測量的函數(shù)關(guān)系，因此在詳細(xì)測量時無法定量地計算出它對測量結(jié)果影響的大小，在計算公式中只能將其忽視而作為不確定度處理。

此外，對檢測和校準(zhǔn)試驗(yàn)室有些特別不確定度來源，如取樣、預(yù)處理、辦法偏離、測試條件的變化以及樣品類型的轉(zhuǎn)變等也應(yīng)考慮在模型中。

在識別不確定度來源后，對不確定度各個重量作一個預(yù)估算是須要的，對那些比最大重量的三分之一還小的重量不必認(rèn)真評估（除非這種重量數(shù)目較多）。通常只需對其估量一個上限即可，重點(diǎn)應(yīng)放在識別并認(rèn)真評估那些重要的重量特殊是占安排地位的重量上，對難于寫出上述數(shù)學(xué)模型的檢測量，對各個重量作預(yù)估算更為重要。

4.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度重量的評估和計算

4.2.1不確定度的A類評定

A類評定定義：用對觀測列的統(tǒng)計分析舉行評定，其標(biāo)準(zhǔn)不確定

度由試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差表征

Au

A

u

在重復(fù)性條件下，n次自立、等精度得到的觀測列xi（i=1,2n）,按式，

按照定義，用標(biāo)準(zhǔn)差表示的不確定度稱為標(biāo)準(zhǔn)不確定度。于是單

次測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，即上述測量列中任何一個觀測值xi的

標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（xi）可用貝塞爾公式表示

1

)()()(2

1

--=

=∑=nxx

xsxunii

ii

若在實(shí)際測量中，采納該n次測量結(jié)果的平均值作為測量結(jié)果的最佳估量值，此時平均值x的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差)(xs可由單次測量的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差)(ixs得到

)

1()()()(2

1

--=

=∑=nnxx

xsxun

ii

i

若測量儀器比較穩(wěn)定則過去通過n次重復(fù)測量得到的單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差可以保持相當(dāng)長的一段時光不變，并可以在以后一段時光內(nèi)的同類測量中直接采納該數(shù)據(jù)，此時，若所給測量結(jié)果是m次測量的平均值，則可用下式求得

4.2.2B類不確定度重量的評估――當(dāng)輸入量的估量量xi不是由重復(fù)觀測得到時，其標(biāo)準(zhǔn)偏差可用對xi的有關(guān)信息或資料來評估。

B類評估的信息來源可來自：校準(zhǔn)證書、檢定證書、生產(chǎn)廠的說明書、檢測依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、引用手冊的參考數(shù)據(jù)、以前測量的數(shù)據(jù)、相關(guān)材料特性的學(xué)問等。

若資料（如校準(zhǔn)證書）給出了xi的擴(kuò)展不確定度U（xi）和包含因子k，則xi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

這里有幾種可能的狀況：

a)若資料只給出了U，沒有詳細(xì)指明k，則可以認(rèn)為k=2（對應(yīng)約95%的包含概率）

∑==

niixnx11

()()

()m

xsxsxui=

=()()k

xUxu=

b)若資料只給出了UP（xi）（其中p為包含概率），則包含因子kP與xi的的分布有關(guān)，此時除非另有說明普通根據(jù)正態(tài)分布考慮，對應(yīng)p＝0.95，k可以查表得到，即kP＝1.960

c)若資料給出了UP及veff則kP可查表得到kp=tp（veff）

若由資料查得或推斷xi的可能值區(qū)間半寬度與a，普通為勻稱分布（矩形分布）k=3(通常為允許誤差限的肯定值)則：

3

auB=

各種分布表：

4.2.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

當(dāng)測量結(jié)果是由若干個其他兩的值求得時，按其他個量的方差算的的標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下列公式及計算

()2

icuyu∑=

4.2.4擴(kuò)展不確定度U

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含因子

()kyuUc?=

4.2.5測量不確定度報告的報告和表示擴(kuò)展不確定度的報告形式用U報告擴(kuò)展不確定度時：（1）寫出測量結(jié)果，U及k值

（2）測量結(jié)果和不確定度寫在一起然后寫k值例