測(cè)量不確定度知識(shí)概論(文件)
【正文】 n次獨(dú)立測(cè)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(cè)量列的標(biāo)準(zhǔn)差Sj也是一個(gè)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(cè)量可能值的區(qū)半（a,a），假設(shè)被測(cè)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(cè)量既受隨機(jī)影響又受系統(tǒng)影響，而對(duì)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(wèn)：該電阻在25℃時(shí)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(cè)的算術(shù)平均值，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 U(x1)/x1=％ U(x2)/x2=％ U(x3)/x3=％求被測(cè)量Y的測(cè)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(bào)告測(cè)量結(jié)果不確定度的方法一、何時(shí)用合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度通常，在報(bào)告以下測(cè)量結(jié)果時(shí)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(guó)際單位的國(guó)際比對(duì)。（4）ms＝（177。號(hào)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(shí)，數(shù)值前一般不加正負(fù)號(hào)。測(cè)量結(jié)果用“不確定度”進(jìn)行說(shuō)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(píng)定測(cè)量不確定度的步驟測(cè)量不確定度的評(píng)定過(guò)程，一般如圖3所示。 （2）A類評(píng)定 設(shè)測(cè)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(cè)量結(jié)果y＝，且U1=S1=（mm），自由度V1＝n1＝5，U1由觀測(cè)列統(tǒng)計(jì) 分析獲得，故為A類評(píng)定，記為UA=U1 。 （6）測(cè)量結(jié)果及不確定度報(bào)告 測(cè)量結(jié)果y＝，測(cè)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(huì)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(cè)量長(zhǎng)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(gè)被測(cè)件通過(guò)與一個(gè)已知的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較的方法進(jìn)行測(cè)量，標(biāo)準(zhǔn)及比對(duì)程序引入的不確定度相對(duì)于測(cè)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(cè)件的誤差。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，為方便起見(jiàn)，除文件規(guī)定者外，一般取k＝2。）g，γeff=9，括號(hào)內(nèi)第二項(xiàng)為U95之值（末位對(duì)齊）； （3）（79）g，γeff=9，括號(hào)內(nèi)為U95之值（末位對(duì)齊）； （4）（）g，γeff=9，括號(hào)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(duì)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。現(xiàn)在25℃時(shí)使用，測(cè)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(cè)量Y是由N個(gè)其他可測(cè)量XX…XN通過(guò)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(shí)，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(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度，對(duì)于來(lái)自國(guó)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(shí)，自由度為γ==50附表：常用量值修約間隔導(dǎo)致的測(cè)量不確定度數(shù)值表δχurou(x)備注107常在精密測(cè)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(cè)量中應(yīng)用1011101510說(shuō)明：在不確定度的B類評(píng)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(cè)查到此值的誤差不超過(guò)177。當(dāng)，估（S）Sp時(shí)才使用Sp，否則，采用Sj中的Smax來(lái)進(jìn)行評(píng)定。 對(duì)于通過(guò)試驗(yàn)室認(rèn)可或準(zhǔn)備通過(guò)認(rèn)可的檢測(cè)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(cè)量，其測(cè)量結(jié)果為A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度不一定每次檢測(cè)時(shí)重新評(píng)定，可直接采用預(yù)先評(píng)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(duì)同一被測(cè)量X，獨(dú)立重復(fù)測(cè)量n次，用算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果時(shí)，測(cè)量結(jié)果的A類評(píng)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(duì)某量測(cè)量9次，測(cè)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(lái)源可不必考慮。在實(shí)際工作中，當(dāng)測(cè)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(shí)，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(cè)量結(jié)果中由測(cè)量?jī)x器引入的不確定度可根據(jù)該儀器的最大允
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