檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)ppt課件-資料下載頁
2025-04-29 02:45本頁面
【正文】 展不確定度是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的倍數(shù)表示的測(cè)量不確定度。擴(kuò)展不確定度是測(cè)量結(jié)果附近的一個(gè)置信區(qū)間，用符號(hào) U表示。通常測(cè)量結(jié)果的不確定度都用擴(kuò)展不確定度 U表示。 測(cè)量不確定度的主要術(shù)語 1 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定通?？梢圆捎孟率鼋y(tǒng)計(jì)與計(jì)算方法。在同一條件下對(duì)被測(cè)參量 X進(jìn)行 n次等精度測(cè)量，測(cè)量值為 Xi (i = 1,2,…, n)。該樣本數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值為 11 niiXXn ?? ? 不確定度的評(píng)定 X的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差（標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值）可用貝塞爾公式計(jì)算 ? ?? ? 2 211?nniiiiXXxdd?? ???????自由度 d = n1 。 不確定度的評(píng)定 用作為被測(cè)量 X測(cè)量結(jié)果的估計(jì)值，則 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度 uA為 Au ? ? ?? x? ? ? ?1 ? xn? （ 223） 不確定度的評(píng)定 2 B類 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定 當(dāng)測(cè)量次數(shù)較少，不能用統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算測(cè)量結(jié)果不確定度時(shí)，就需用 B類方法評(píng)定。對(duì)某一被測(cè)參量只測(cè)一次，甚至不測(cè)量就可獲得測(cè)量結(jié)果，則該被測(cè)參量所對(duì)應(yīng)的不確定度屬于 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度，記為 uB。 不確定度的評(píng)定 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定方法通常不是利用直接測(cè)量獲得數(shù)據(jù)，而是通過查證已有信息獲得。例如： ?最近之前進(jìn)行類似測(cè)試的大量測(cè)量數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)規(guī)律； ?本檢測(cè)儀器近期性能指標(biāo)的測(cè)量和校準(zhǔn)報(bào)告； ?對(duì)新購檢測(cè)設(shè)備可參考廠商的技術(shù)說明書中的指標(biāo)； ?查詢與被測(cè)數(shù)值相近的標(biāo)準(zhǔn)器件對(duì)比測(cè)量時(shí)獲得的數(shù)據(jù)和誤差。 不確定度的評(píng)定 ［例 ］ 公稱值為 l00 g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼 M，其檢定證書上給出的實(shí)際值是 g，并說明這一值的置信概率為 120 g，假定測(cè)量數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布。求這一標(biāo)準(zhǔn)砝碼的 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度 uB和相對(duì)不確定度。 ［解］ 由于假定測(cè)量數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，因此，根據(jù)置信概率為 k=； 代入（ 224）式得 M的 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 ? ? ? ? ggkxUxu pB ? 7 0 0 1 ???? 不確定度的評(píng)定 其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 ? ? 10 0 ????ggMXu B ? 在某些情況下，只能估計(jì)被測(cè)參量 Xi的上限 Xmax和下限 Xmin，而落在 [Xmax， Xmin]范圍內(nèi)的概率是 1，對(duì)Xi在該范圍內(nèi)的分布并不清楚，此時(shí)只能認(rèn)為是均勻分布。對(duì)于均勻分布，其即置信因子 k= ，數(shù)學(xué)期望值為該分布范圍的中值點(diǎn)，則其 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度 ? ? ? ?m a x m in m a x m in3/3 623B XXu x X X? ?? ? ? ?3 不確定度的評(píng)定 3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定方法 當(dāng)測(cè)量結(jié)果有多個(gè)分量，則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可用各分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成得到。計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的公式稱為 測(cè)量不確定度傳播率 。 當(dāng)影響測(cè)量結(jié)果的幾個(gè)不確定度分量彼此獨(dú)立，即被測(cè)量 X是由 n個(gè)輸入分量 x1,x2,…, xn的函數(shù)關(guān)系確定， 測(cè)量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 uc可簡化為各分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度 ui平方和的正算術(shù)平方根 。 不確定度的評(píng)定 由下式表示： ? ? ? ?????????????? niiiC xuxfXu122 （ 226） f為被測(cè)量與各直接測(cè)量分量的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式； n為各直接測(cè)量分量的個(gè)數(shù)； u(xi)為各直接測(cè)量分量的 A類或 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量； ixf?? 不確定度的評(píng)定 為被測(cè)量 X（與各直接測(cè)量分量的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式）對(duì)某分量 xi的偏導(dǎo)數(shù)，通常稱為 靈敏系數(shù) ，也稱為傳播系數(shù)。 4 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定方法 測(cè)量結(jié)果 X的擴(kuò)展不確定度 U等于覆蓋因子k與合成不確度 uc的乘積，即 U = kuc (228) 測(cè)量結(jié)果可表示為 X=x177。 U， x是 X被測(cè)量的最佳估計(jì)值，被測(cè)量 X的可能值以較高的概率落在 xU ≤ X ≤ x+U區(qū)間內(nèi)。覆蓋因子 k要根據(jù)測(cè)量結(jié)果所確定區(qū)間需要的置信概率進(jìn)行選取。 不確定度的評(píng)定 ?在無法得到合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的自由度、測(cè)量次數(shù)多且接近正態(tài)分布時(shí)，一般 k取典型值為 2或 3。 ?根據(jù)測(cè)量值的分布規(guī)律和所要求的置信概率，選取 k值。 例 假設(shè)為均勻分布時(shí)，置信概率 p=,查表 22得 k=。 不確定度的評(píng)定 ?如果 uc(X)的自由度較小，并要求區(qū)間具有規(guī)定的置信水平時(shí)，求覆蓋因子 k的方法如下： 設(shè)被測(cè)量 X = f(x1,x2,…, xi,…, xn)，先求出其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 uc(X) ，再根據(jù)下式計(jì)算 uc(X)的有效自由度 （ 229） 不確定度的評(píng)定 對(duì)測(cè)量結(jié)果測(cè)量不確定度處理的一般過程如下： ?根據(jù)被測(cè)量的定義和送檢樣機(jī)或樣品所要求的測(cè)量條件，明確測(cè)量原理、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，選擇相應(yīng)的測(cè)量方法、測(cè)量設(shè)備，建立被測(cè)量的數(shù)學(xué)模型等； ?分析并列出對(duì)測(cè)量結(jié)果有較為明顯影響的不確定度來源，每個(gè)來源為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量； ?定量評(píng)定各不確定度分量，并特別注意采用 A類評(píng)定方法時(shí)要先用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄒ来翁蕹龎闹担? ?計(jì)算測(cè)量結(jié)果合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度 。 ?完成測(cè)量結(jié)果報(bào)告。 測(cè)量結(jié)果的表示和處理方法
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