測量不確定度知識概論(文件)
【正文】 n次獨(dú)立測量，得到xxx…xn，其平均值為，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為S，自由度為γ=n1。因?yàn)闇y量列的標(biāo)準(zhǔn)差Sj也是一個變量，標(biāo)準(zhǔn)差Sj的標(biāo)準(zhǔn)差估（S）= 。一般，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或有關(guān)信息和資料，分析判斷被測量可能值的區(qū)半（a,a），假設(shè)被測量的值落在該區(qū)間的概率分布，由要求的置信水平和選取的k因子，估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。求：膨脹系數(shù)α值不準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。A（177。 第二、如被測量既受隨機(jī)影響又受系統(tǒng)影響，而對影響量缺乏任何其他信息的情況下，一般假設(shè)為均勻分布。（k＝2）；電阻的溫度數(shù)α為15103/℃，其誤差極限為177。問：該電阻在25℃時的電阻值及其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。[例4] 若Y＝f（X1,X2,X3）＝X1X2X3 X1的估計(jì)值X1X2X3值分別為n1＝10，n2=5,n3=15次獨(dú)立重復(fù)觀測的算術(shù)平均值，其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 U(x1)/x1=％ U(x2)/x2=％ U(x3)/x3=％求被測量Y的測量結(jié)果y的具有95％置信水平的擴(kuò)展不確定度 解： 根據(jù)p＝，γeff＝ 19，查t分布表得t＝所以U95=％＝％ 第四章 報告測量結(jié)果不確定度的方法一、何時用合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度通常，在報告以下測量結(jié)果時使用合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uc：（1）基本參數(shù)；（2）基本計(jì)量學(xué)研究；（3）復(fù)現(xiàn)國際單位的國際比對。（4）ms＝（177。號后的數(shù)是擴(kuò)展不確定度U＝kUC，由UC＝＝2確定。UC和U單獨(dú)給出時，數(shù)值前一般不加正負(fù)號。測量結(jié)果用“不確定度”進(jìn)行說明。允許誤差上限 不確定度 U儀器示值允許誤差下限第五章 評定測量不確定度的步驟測量不確定度的評定過程，一般如圖3所示。 （2）A類評定 設(shè)測量分散性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u1，、算術(shù)平均值為 標(biāo)準(zhǔn)偏差為 故測量結(jié)果y＝，且U1=S1=（mm），自由度V1＝n1＝5，U1由觀測列統(tǒng)計(jì) 分析獲得，故為A類評定，記為UA=U1 。 （6）測量結(jié)果及不確定度報告 測量結(jié)果y＝，測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度U＝，U由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uc＝＝2而得。這里的α，習(xí)慣上稱為帶尺的刻度誤差，在此范圍內(nèi)刻度不準(zhǔn)都有可能出現(xiàn)，且機(jī)會相同，故取均勻分布，故u2＝α/k＝3/ 3 ＝（mm）。 （1）建模(概述) 用高質(zhì)量的鋼帶尺測量長度，帶尺用恒定張力拉緊，作用于帶尺上溫度效應(yīng)和彈性效應(yīng)很小，可忽略不計(jì)。如果一個被測件通過與一個已知的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較的方法進(jìn)行測量，標(biāo)準(zhǔn)及比對程序引入的不確定度相對于測量要求的允許誤差極限而言可忽略不計(jì)的話，則可將這種比較視為確定被測件的誤差。實(shí)際應(yīng)用時，為方便起見，除文件規(guī)定者外，一般取k＝2。）g，γeff=9，括號內(nèi)第二項(xiàng)為U95之值（末位對齊）； （3）（79）g，γeff=9，括號內(nèi)為U95之值（末位對齊）； （4）（）g，γeff=9，括號內(nèi)為U95之值（與前面結(jié)果具有相同的計(jì)量單位。擴(kuò)展不確定的表達(dá)a、擴(kuò)展不確定U＝kUCy的表達(dá)形式 （1）“ms＝, U＝0. 70mg（k＝2）”； （2）“ms＝（177。尤其對商業(yè)、工業(yè)及涉及健康和安全的法規(guī)要求均用擴(kuò)展不確定度U。c、取kp＝tp(γeff)d、Up＝kpUC(y)（2） 實(shí)際常用情況?，F(xiàn)在25℃時使用，測溫用的溫度計(jì)的允許誤差極限為177。三、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的確定當(dāng)被測量Y是由N個其他可測量XX…XN通過函數(shù)關(guān)系得到： Y＝f（XX…XN）當(dāng)，全部輸入量Xi是彼此獨(dú)立，或不相關(guān)時，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2c（y）====為傳播系數(shù)或靈敏系數(shù)。1%等），則u（x）= A/⑤ B類不確定度自由度γ=，即是標(biāo)準(zhǔn)差的標(biāo)準(zhǔn)差，不確定度的不確定度，其比值為相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度，對于來自國家法定計(jì)量部門出具的檢定或校準(zhǔn)證書給出的信息（允許誤差或不確定度），一般認(rèn)為△u(x)/u(x)=,此時，自由度為γ==50附表：常用量值修約間隔導(dǎo)致的測量不確定度數(shù)值表δχurou(x)備注107常在精密測量、化學(xué)分析中應(yīng)用106105104103102常在化學(xué)成分、力學(xué)性能、物理性能等量值測量中應(yīng)用1011101510說明：在不確定度的B類評定方法中，如何假設(shè)其概率分布。106℃1 （2）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，α值在區(qū)間內(nèi)設(shè)為均勻分布， 取 k＝ （3）uB＝＝106℃1膨脹系數(shù)α值不準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。 [例2]106℃1，由手冊查到此值的誤差不超過177。當(dāng)，估（S）Sp時才使用Sp，否則，采用Sj中的Smax來進(jìn)行評定。 對于通過試驗(yàn)室認(rèn)可或準(zhǔn)備通過認(rèn)可的檢測實(shí)驗(yàn)室，在重復(fù)條件下或復(fù)現(xiàn)條件下進(jìn)行規(guī)范化測量，其測量結(jié)果為A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度不一定每次檢測時重新評定，可直接采用預(yù)先評定的高可靠性合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差Sp，這可核查標(biāo)準(zhǔn)是否處于控制狀態(tài)。一般情況下，對同一被測量X，獨(dú)立重復(fù)測量n次，用算術(shù)平均值作為測量結(jié)果時，測量結(jié)果的A類評定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uA（x）＝式中，其中，n1為自由度[例1]對某量測量9次，測得數(shù)據(jù)為：Xi：122125125125125125118121252（mm），求A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度。有些影響較小的不確定度來源可不必考慮。在實(shí)際工作中，當(dāng)測量標(biāo)準(zhǔn)給出的標(biāo)準(zhǔn)值的擴(kuò)展不確定度為被檢儀器最大允許誤差的1／3～1／10時，且被檢儀器的示值誤差在規(guī)定的最大允許誤差內(nèi)，則可判為合格。測量結(jié)果中由測量儀器引入的不確定度可根據(jù)該儀器的最大允
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