測(cè)量不確定度知識(shí)概論-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 均值為有限次測(cè)量時(shí)標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值（實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差）：用有限次測(cè)量的數(shù)據(jù)估計(jì)得到的測(cè)量值的估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏差稱為實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差，用S表示式中， n……次測(cè)量的算術(shù)平均值χi－ ……殘差 n－1…… 自由度算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差：若單次測(cè)量值的估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為S（x），則算術(shù)平均值的估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為 由此可見，有限次測(cè)量的算術(shù)平均值隨測(cè)量次數(shù)增加而分散性減小，而測(cè)量次數(shù)的增加意味著測(cè)量時(shí)間和測(cè)量成本的增長(zhǎng)。V（X、Y）＝E[（xμx）（yμy）] 相關(guān)系數(shù)：Q（X、Y）=注：在計(jì)算中，分別對(duì)自變量進(jìn)行求導(dǎo)。其中一些分量可用一般測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)布評(píng)定，以實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差表征；另一些分量由基于經(jīng)驗(yàn)或其他信息假定的概率分布評(píng)定，也可用標(biāo)準(zhǔn)偏差表征。描述測(cè)量結(jié)果的有關(guān)術(shù)語(yǔ) （1）測(cè)量誤差 [JJF10011998] 測(cè)量結(jié)果減去被測(cè)量的真值。（3）系統(tǒng)誤差system error[JJF1001998] 在重復(fù)性條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行無(wú)限多次測(cè)量所得結(jié)果的平均值與被測(cè)量的真值之差。 系統(tǒng)誤差估計(jì)值：μXs 修正值：C＝Xsμ 已修正測(cè)量結(jié)果 ：Xc＝μ+CXs,C和Xc均具有不確定度。（5）測(cè)量精密度 [JJF10011998] 在規(guī)定條件獲得的各獨(dú)立測(cè)量值之間的一致程度。注：測(cè)量條件的改變包括，人員、環(huán)境條件、測(cè)量方法以及所使用的工具等等。被測(cè)量的定義值的實(shí)現(xiàn)不理想，即方法。人員對(duì)模擬式（例如指針式工具）儀器的讀數(shù)偏差測(cè)量?jī)x器的分辨力或鑒別域的限制測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的給定值或標(biāo)定值不準(zhǔn)確數(shù)據(jù)處理時(shí)所引用的常數(shù)和其他參數(shù)不準(zhǔn)確測(cè)量方法、測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量程序引起的不確定度 例：被測(cè)量表達(dá)式的近似和假設(shè)，自動(dòng)測(cè)試程序的內(nèi)部數(shù)據(jù)處理程度，測(cè)量系統(tǒng)的不完善等。B類：由不同于觀測(cè)列統(tǒng)計(jì)分析所作評(píng)定的不確定度。合成不確定度：測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度是各不確定度分量的合成得到的。它可以是標(biāo)準(zhǔn)差或其倍數(shù)，或是說(shuō)明了置信水準(zhǔn)的區(qū)間的半寬。A類評(píng)定分量是通過(guò)觀測(cè)列統(tǒng)計(jì)分析作出的不確定度評(píng)定，B類評(píng)定分量是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)或其他信息進(jìn)行估計(jì)，并假定存在近似的“標(biāo)準(zhǔn)偏差”所表征的不確定度分量。我們只是在特定的條件下尋求最佳的真值近似值，并稱之為約定真值。否則由于分析估計(jì)不足，可能在測(cè)量結(jié)果非常接近真值(即誤差很小)的情況下評(píng)定得到的不確定度卻較大，也可能在測(cè)量誤差實(shí)際上較大的情況下，給出的不確定度卻偏小。這主要還是因?yàn)槲覀儾荒艽_切的知道真值為多少，僅能對(duì)測(cè)量結(jié)果靠近或離開真值的程度進(jìn)行估計(jì)而已。在技術(shù)規(guī)范、規(guī)程中規(guī)定的測(cè)量?jī)x器允許誤差的極限值，稱為“最大允許誤差”或“允許誤差限”。測(cè)量?jī)x器的最大允許誤差不是測(cè)量不確定度，但可以作為測(cè)量不確定度評(píng)定的依據(jù)。通常用高一等級(jí)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)所提供的或復(fù)現(xiàn)的量值，作為約定真值(常稱校準(zhǔn)值或標(biāo)準(zhǔn)值)。重復(fù)將導(dǎo)致不確定度過(guò)大，遺漏將導(dǎo)致不確定度過(guò)小，應(yīng)抓住對(duì)結(jié)果影響的不確定度來(lái)源。一、A類評(píng)定 常用貝塞爾公式用對(duì)一系列觀測(cè)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法，得到的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差就是A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度。如果進(jìn)行了m組這樣的測(cè)量，則合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差為Sp可按下列公式計(jì)算Sp==自由度 =式中為m組測(cè)量列中第j組測(cè)量列的自由度=n1，所以也可以寫成=m(n1)。式中n為測(cè)量列的測(cè)量次數(shù)。 B類評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uB（x）＝a/k（其k值的大小主要取決于影響量的分布情況，見后詳細(xì)說(shuō)明） 獲得B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的信息來(lái)源一般有： （1）以前的觀測(cè)數(shù)據(jù)； （2）對(duì)有關(guān)技術(shù)資料和測(cè)量?jī)x器的了解和經(jīng)驗(yàn)； （3）生產(chǎn)部門提供的技術(shù)說(shuō)明文件； （4）校準(zhǔn)證書、檢定證書或其他文件提供的數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確度的級(jí)別，包括目前暫在使用的極限誤差； （5）手冊(cè)或某些資料給出的參考數(shù)據(jù)及其不確定度； （6）規(guī)定實(shí)驗(yàn)方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或類似技術(shù)文件中給出的重復(fù)性限r(nóng)或復(fù)現(xiàn)性R。解：（1）由手冊(cè)給出的信息已知α值不超過(guò)的區(qū)間，α＝177。%，177。 第三、有些情況下，可采用同行的共識(shí)，如微波測(cè)量中的失配誤差為反正弦分布等。1105/℃。解： Rt=R0[1+a（t20）] （1）已知R0＝℃，a＝15103/℃，t＝25℃ ∴R25＝[1+15103（2520）]＝ （2）UC2(Rt)＝[C1u(R0)]2+[C2u(a)]2+[C3u(t)]2 u(R0)= （設(shè)為均勻分布）（設(shè)為均勻分布）測(cè)量結(jié)果R（25℃）＝，UC＝四、擴(kuò)展不確定度 擴(kuò)展不確定度用U表示，U＝kuC(y) 包含因子k的選擇（1）根據(jù)uC(y)的有效自由度γeff和要求的置信水平p取k值 a、求γeffb、根據(jù)γeff和p，查t分布值可得tp(γeff)值。二、何時(shí)用擴(kuò)展不確定度除傳統(tǒng)用合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uc表示者外，其他報(bào)告一般采用擴(kuò)展不確定度U表示測(cè)量不確定度。）g，正負(fù)號(hào)后面之值按標(biāo)準(zhǔn)差給出，它并非置信區(qū)間。 b、擴(kuò)展不確定Up＝kpUCy的表達(dá)形式,如求出γeff=9，按照P=95%，查表JJF10591999附錄A得 kp=tp(γeff)= t95(9)=，U95= mg= mg，則 （1）ms＝, U95＝0. 79mg，γeff=9； （2）（177。給出U時(shí)若k不取2，必須說(shuō)明k是如何選取的。測(cè)量?jī)x器用“最大允許誤差”或“允許誤差極限”表示。概述，檢測(cè)過(guò)程系統(tǒng)分析建模，分析并列出不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定各類不確定度分量B類評(píng)定A類評(píng)定計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度確定擴(kuò)展不確定度報(bào)告測(cè)量結(jié)果及其不確定度[例5]今建成一個(gè)50m的游泳池，要求確定中間游泳道的長(zhǎng)度。（3）B類評(píng)定設(shè)帶尺刻度不準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為U2帶尺刻度不準(zhǔn)的變化半范圍的一半α＝3
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