測(cè)量不確定度(2)-在線(xiàn)瀏覽
2025-05-29 22:11本頁(yè)面
【正文】 測(cè)量結(jié)果 =真值 + 誤差 與真值 有關(guān) 的測(cè)量結(jié)果表示法缺乏可操作性 與真值 無(wú)關(guān) 的、 具有可操作性的評(píng)定測(cè)量結(jié)果質(zhì)量的方法 測(cè)量不確定度 尋 求 另辟蹊徑 完整的測(cè)量結(jié)果由兩部分構(gòu)成 表示集中性的指標(biāo)：最佳估計(jì)值 表示分散性的指標(biāo)： 測(cè)量不確定度 例： 對(duì)某量 重復(fù)測(cè)量 8 次 得最佳估計(jì)值 = ， 的標(biāo)準(zhǔn)差 =， 我們可以認(rèn)為： 1. 該被測(cè)量的最佳估計(jì)值為 2. 該被測(cè)量落在 [ ， ]內(nèi)的概率為 3. 該被測(cè)量落在 [ ， ]內(nèi)的概率為 4. 該被測(cè)量落在 [ ， ]內(nèi)的概率為 5. 1021 ?? xx0 0 7 0 0 21 ?? xx SS[ ] 10 [ ] 10 規(guī)格下限 TL 規(guī)格上限 TU M A B C D 2. 測(cè)量不確定度的發(fā)展歷程 ?1927年德國(guó)物理學(xué)家海森堡提出測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系， 也稱(chēng)為不確定度關(guān)系 。 ?? ?1970年 《 不確定度、校準(zhǔn) 和概率 》 。?? ?1978年國(guó)際計(jì)量局發(fā)出不確定度征求意見(jiàn)書(shū)， ?1980年國(guó)際計(jì)量局提出了實(shí)驗(yàn)不確定度建議 書(shū) INC1（ 1980）。 ?1986年組成國(guó)際制定不確定度指南的工作組。 “ 合理 ” － reasonably， 是指在統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)下 （ Statistical Control） 統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)是一種隨機(jī)狀態(tài) ， 即處于重復(fù)性條件下的測(cè)量狀態(tài) 。 標(biāo)準(zhǔn)不確定度 以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的測(cè)量不確定度。 擴(kuò)展不確定度 確定測(cè)量結(jié)果區(qū)間的量，合理賦予被測(cè)量之值分布 的大部分可望含于此區(qū)間。 U， x是被測(cè)量 X的最佳估 計(jì)值，被測(cè)量 X的可能值以較高的置信區(qū)間水準(zhǔn)落于區(qū) 間 [x U , x+U ]內(nèi)，即 xU≤X≦ x+U。 包含因子 為求得擴(kuò)展不確定度，對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定 度所乘之?dāng)?shù)字因子。 （ 2）包含因子有時(shí)也稱(chēng)覆蓋因子。 檢測(cè)和校準(zhǔn)結(jié)果不確定度可能來(lái)自： （ 1）對(duì)被測(cè)量的定義不完善； （ 2）實(shí)現(xiàn)被測(cè)量的定義的方法不理想 （ 3）抽樣的代表性不夠，即被測(cè)量的樣本不能 代表所定義的被測(cè)量； （ 4）對(duì)測(cè)量過(guò)程受環(huán)境影響的認(rèn)識(shí)不周全，或 對(duì)環(huán)境條件的測(cè)量與控制不完善； （ 5）對(duì)模擬儀器的讀數(shù)存在人為偏移； （ 6）測(cè)量?jī)x器的分辨率或鑒別力不夠； （ 7）賦予計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的值和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的值不準(zhǔn)； （ 8）引用數(shù)據(jù)計(jì)算的常量或其它參量不準(zhǔn)； （ 9）測(cè)量方法和測(cè)量程序的近似性或假定性； （ 10）在表面上看來(lái)完全相同的條件下，被測(cè) 量重復(fù)觀測(cè)值的變化。 在某些檢測(cè)領(lǐng)域 ， 如化學(xué)樣品分 析 ， 測(cè)量不確定度只與特定的檢測(cè)方 法有關(guān) 。 當(dāng)然，模型中應(yīng)包括這些來(lái)源，對(duì)這些來(lái)源 在數(shù)學(xué)模型中可以將其作為被測(cè)量與輸入量之間 的函數(shù)關(guān)系的修正因子（其最佳值為 0），或修 正系數(shù)（其最佳值為 1）處理。 在識(shí)別不確定度來(lái)源后，對(duì)不確定度各個(gè) 分量作一個(gè)預(yù)估算是必要的，對(duì)那些比最大分 量的三分之一還小的分量不必仔細(xì)評(píng)估（除非 這種分量數(shù)目較多）。 各分量不確定度評(píng)估 A 類(lèi)評(píng)估 ——對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析所作的評(píng)估 a) 對(duì)輸入量 Xi進(jìn)行 n次獨(dú)立的等精度測(cè)量， 得到的測(cè)量結(jié)果為： X1， X2， … ， Xn。除非進(jìn)行非常規(guī)檢測(cè)和校 準(zhǔn)。 ?這時(shí)如提供用戶(hù)的測(cè)量結(jié)果是單次測(cè)量獲得的， A類(lèi)分量可用預(yù)先評(píng)估獲得的 u(xi)。 其中 m分別取 m = 2， m = 3 和 m = n mxSxSxu i )()()( ??c）為作 A 類(lèi)評(píng)估，重復(fù)測(cè)量次數(shù)應(yīng)足夠多，但 有些樣品只能承受一次檢測(cè)或隨著檢測(cè)次數(shù)的 增加其參數(shù)逐次變化，根本不能作 A類(lèi)評(píng)估。即用 （其中 ν=n1）作安全因子乘 UA=U(xi)后再和 B類(lèi)分量合成。 B類(lèi)評(píng)估的信息來(lái)源可來(lái)自： ? 校準(zhǔn)證書(shū) ? 檢定證書(shū) ? 生產(chǎn)廠(chǎng)的說(shuō)明書(shū) ? 檢測(cè)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn) ? 引用手冊(cè)的參考數(shù)據(jù) ? 以前測(cè)量的數(shù)據(jù) ? 相關(guān)材料特性的知識(shí)等。 )()( iiii xuxfyu???ij xfC??? 靈敏系數(shù)可以由數(shù)學(xué)模型對(duì) Xi求偏導(dǎo)數(shù)得 到，也可以由實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到。 合成不確定度 Uc (y)的計(jì)算 )()(),(2)()()(11 1212jijininij jiini ic xuxuxxrxfxfxuxfYu ?????????? ? ?? ?? ??? 實(shí)際工作中，若各輸入量之間均不相關(guān)， 或有部分輸入量相關(guān)，但其相關(guān)系數(shù)較小（弱 相關(guān)）而近似為 r ( xi , xj ) = 0,于是便可化簡(jiǎn)為： )()()( 212ini ic xuxfYu ?? ???當(dāng) 時(shí)，則進(jìn)一步簡(jiǎn)化為： 1???ixf???niic xuYu12 )()( 對(duì)大部分檢測(cè)工作（除涉及航天、航空、 興奮劑檢測(cè)等特殊領(lǐng)域中要求較高的場(chǎng)合外）， 只要無(wú)明顯證據(jù)證明某幾個(gè)分量有強(qiáng)
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