直接測量不確定度.ppt

6-1,第6章 直接測量不確定度的評定,6-2,教學目的和要求：,通過本章內容的教學，使學生掌握等精度直接測量和不等精度直接測量不確定度的評定方法與步驟。要求學生清楚等精度測量、不等精度測量、權的概念；掌握等精度直接測量不確定度的評定方法與步驟；掌握不等精度直接測量不確定度的評定方法與步驟。,6-3,主要內容：,1.等精度直接測量不確定度的評定：概述、評定 方法與步驟、實例。 2.不等精度直接測量不確定度的評定：概述、權 的概念及其確定、已知標準差時不確定度的 評定、已知測量值權時不確定度評定。,第一節(jié) 等精度直接測量不確定度評定,（一）測量數據的預處理 1系統誤差的消除 （1）找出產生系統誤差的因素，從產生系統誤差的根源上消除系統誤差對測量的影響，使得到測量列中不含系統誤差。 （2）針對產生系統誤差的不同因素，設計測量方法，消除系統誤差對測量結果的影響。 （3）找出定值系統誤差的大小，利用加修正值的方法，使測量結果不含定值系統誤差。 2判斷粗大誤差并將其剔除,6-5,（二）測量不確定度的評定,1計算測量列算術平均值，即 為測量結果的最佳估計值 2計算殘余誤差vi，即,6-6,3計算的標準不確定度，即 4確定包含因子kp 包含因子k與測量列的分布特征、自由度和置信水準p有關。置信水準p值一般采用99和95，多數情況下采用95；自由度n1；測量列的分布在沒有其它非正態(tài)的明顯特征（如正態(tài)分布、三角分布等），原則上采用t分布。其kp值采用t分布臨界值（查附錄二可得）。而當自由度充分大而被測量可能值又接近正態(tài)分布時，可以近似認為k952，k993。當測量列非正態(tài)分布特征明顯時，按具體的分布查得k值。,6-7,5計算擴展不確定度U，即 6測量結果的表達,6-8,第二節(jié) 不等精度直接測量不確定度的評定,一、權的概念 在不等精度測量中，各個測量結果的可靠程度不一樣，因而不能簡單地取各測量結果的算術平均值作為最后測量結果，應讓可靠程度大的測量結果在最后結果中占的比重大一些，可靠程度小的占比重小一些。各測量結果的可靠程度可用一數值來表示，這個數值即稱為該測量結果的“權”，記為w。因此測量結果的權可理解為：當它與另一些測量結果比較時，對該測量結果所給予的信賴程度。,6-9,二、權的確定 設被測量的一組不等權測量結果xi（i1，2，m），其方差分別為si2（i1，2，m），則它們的權wi與各自的方差成反比，即 （i1，2，m） 顯然，由上式知測量結果的權wi0。且由式（67）知，具有相同方差s2的等精度測量列，它們的權相等。因此，等精度測量也是等權測量。它是不等精度測量的特例。,6-10,三、有關權的幾個公式 w1 : w2 : : wn w1 : w2 : : wn kw1 : kw2 : : kwn ,6-11,四、已知標準差時不確定度的評定,1計算xi的權 2計算xi最佳估計值,6-12,3計算的標準不確定度,6-13,4計算的擴展不確定度 Uk 5測量結果報告 U， ，p； 或 U， ，k。,6-14,例62 利用四臺測角儀測量同一工件的角度，所得數據及其標準差如下： x1384706，s10.2 x2384711，s20.5 x3384709，s30.4 x4384708，s40.4 求測量結果（p95）,6-15,解：計算測量值xi的權wi，由式知 令s24，得 w1100，w216，w3w425,6-16,計算最佳估計值 38477.23,6-17,計算 的標準差 。 0.16,6-18,計算的擴展不確定度U U k以自由度 4一13，p0.95查t分布表（見附表）得k3.18 U3.180.16 0.51,6-19,測量結果報告 384707.20.5， 3，p0.95。,6-20,五、已知測量值權的不確定度評定,1最佳估計值的確定,6-21,2 的標準不確定度評定 （1）計算單位權方差s2 （2） 的標準差 。,6-22,3 的擴展不確定度評定 U 4測量結果報告 U， ，p,6-23,例題,6-24,解：計算最佳估計值 計算單位權方差要s2,10.