計(jì)量建標(biāo)(檢測(cè))校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定簡(jiǎn)介

1、檢測(cè)、校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定簡(jiǎn)介 JJF1059.1-2012梁秋榮內(nèi)容簡(jiǎn)介l測(cè)量不確定度的定義l測(cè)量不確定度的分類l標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度的評(píng)定方法l評(píng)定測(cè)量不確定度的一般流程l測(cè)量不確定度來源分析l測(cè)量模型的建立l標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定l合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算l擴(kuò)展不確定度的確定l測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示測(cè)量不確定度的定義 簡(jiǎn)稱不確定度l表征賦予被測(cè)量值分散性的非負(fù)參數(shù)。（VIM2008版定義）l表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性，與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。（GUM定義）測(cè)量不確定度的分類l標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度ui：以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的測(cè)量不確定度。（簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)不確定度）l合成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度uc ：由在一個(gè)

2、測(cè)量模型中各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度獲得的輸出量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度。（簡(jiǎn)稱合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度）l相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度urel ：標(biāo)準(zhǔn)不確定度除以測(cè)得值的絕對(duì)值。（簡(jiǎn)稱相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度）l擴(kuò)展測(cè)量不確定度U：合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度與一個(gè)大于1的數(shù)字因子的乘積。（簡(jiǎn)稱擴(kuò)展不確定度）標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度的評(píng)定方法l測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的A類評(píng)定 簡(jiǎn)稱A類評(píng)定，對(duì)在規(guī)定測(cè)量條件下測(cè)得的量值用統(tǒng)計(jì)分析的方法進(jìn)行的測(cè)量不確定度分量的評(píng)定。l測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評(píng)定 簡(jiǎn)稱B類評(píng)定，用不同于測(cè)量不確定度A類評(píng)定的方法對(duì)測(cè)量不確定度分量進(jìn)行的評(píng)定。評(píng)定測(cè)量不確定度的一般流程lGUM法：測(cè)量不確定度來源分析l在實(shí)際測(cè)量中，有許

3、多可能導(dǎo)致測(cè)量不確定度的來源。例如：1）被測(cè)量的定義不完整；2）被測(cè)量定義的復(fù)現(xiàn)不理想；3）取樣的代表性不夠，即被測(cè)樣本可能不完全代表所定義的被測(cè)量；4）對(duì)測(cè)量受環(huán)境條件的影響認(rèn)識(shí)不足或?qū)Νh(huán)境條件的測(cè)量不完善；5）模擬式儀器的人員讀數(shù)偏移；6）測(cè)量?jī)x器的計(jì)量性能（如最大允許誤差、靈敏度、鑒別力、分辨力、死區(qū)及穩(wěn)定性等）的局限性，即導(dǎo)致儀器的不確定度；測(cè)量不確定度來源分析7）測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)提供的標(biāo)準(zhǔn)值的不準(zhǔn)確；8）引用的常數(shù)或其他參數(shù)值的不準(zhǔn)確；9）測(cè)量方法和測(cè)量程序中的近似和假設(shè)；10）在相同條件下，被測(cè)量重復(fù)觀測(cè)值的變化。測(cè)量不確定度的來源必須根據(jù)實(shí)際測(cè)量情況進(jìn)行具體分析。分析時(shí)，除了定

4、義的不確定度外，可從測(cè)量?jī)x器、測(cè)量環(huán)境、測(cè)量人員、測(cè)量方法等方面全面考慮，特別要注意對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大的不確定度來源，應(yīng)盡量做到不遺漏、不重復(fù)。測(cè)量模型的建立l測(cè)量中，當(dāng)被測(cè)量（即輸出量）Y由N個(gè)其他量X1，X2，XN（即輸入量），通過函數(shù)f來確定時(shí)，則公式（1）稱為測(cè)量模型：Y=f（ X1，X2，XN）式中大寫字母表示量的符號(hào)，f為測(cè)量函數(shù)。設(shè)輸入量Xi的估計(jì)值為xi，被測(cè)量Y的估計(jì)值為y，則測(cè)量模型可寫成： y=f（x1，x2 xn）標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度的A類評(píng)定 對(duì)被測(cè)量進(jìn)行獨(dú)立重復(fù)觀測(cè)，通過所得到的一系列測(cè)得值，用統(tǒng)計(jì)分析方法獲得實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s( x )，當(dāng)用算術(shù)平均值x作為

5、被測(cè)量估計(jì)值時(shí)，被測(cè)量估計(jì)值的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度按下式計(jì)算：uA=u( x )=s( x ) = s ( x ) / nl貝塞爾公式法在重復(fù)性條件或復(fù)現(xiàn)性條件下對(duì)同一被測(cè)量獨(dú)立重復(fù)觀測(cè)n次，得到n個(gè)測(cè)得值xi(i=1,2, ,n),被測(cè)量的最佳估計(jì)值是n個(gè)獨(dú)立測(cè)得值的算術(shù)平均值x，單個(gè)測(cè)得值xk的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s(xk),按下式計(jì)算：標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定n1i2ik)xx(1n1)x( sn)/s(x)xs()x(ukA被測(cè)量估計(jì)值x的類標(biāo)準(zhǔn)不確定度按下式計(jì)算：標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定l標(biāo)準(zhǔn)不確定度的A類評(píng)定的其他方法：l極差法一般在測(cè)量次數(shù)較少時(shí)，可采用極差法評(píng)定。在重復(fù)性條件或復(fù)現(xiàn)性條件下，對(duì)i進(jìn)行n

6、次獨(dú)立重復(fù)觀測(cè)，測(cè)得值中的最大值與最小值之差稱為極差，用表示，則式中為極差系數(shù)。C/R)x( skl標(biāo)準(zhǔn)不確定度的類評(píng)定 類評(píng)定的方法是根據(jù)有關(guān)的信息或經(jīng)驗(yàn)，判斷被測(cè)量的可能值區(qū)間(-a,a)，假設(shè)被測(cè)量值的概率分布,根據(jù)概率分布和要求的概率p估計(jì)包含因子k ,則類標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:uB=a / ka為區(qū)間的半寬度.標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算l計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的通用公式 l當(dāng)各輸入量間均不相關(guān)時(shí)，相關(guān)系數(shù)為零。被測(cè)量的估計(jì)值y的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：l當(dāng)各輸入量間不正強(qiáng)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為1時(shí)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：若靈敏系數(shù)為1，則變?yōu)椋簂各輸入量間相關(guān)時(shí)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算（略）

7、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算擴(kuò)展不確定度的確定l擴(kuò)展不確定度是被測(cè)量可能值包含區(qū)間的半寬度。l擴(kuò)展不確定度分為和 兩種。在給出測(cè)量結(jié)果時(shí)，一般情況下報(bào)告擴(kuò)展不確定度。l擴(kuò)展不確定度由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc乘包含因子k得到 U=k uc測(cè)量結(jié)果可表示成Y=yU。 被測(cè)量Y的可能值以較高的置信概率落在該區(qū)間內(nèi). 即: y-UYy+U 擴(kuò)展不確定度的確定l擴(kuò)展不確定度：當(dāng)要求擴(kuò)展不確定度所確定的區(qū)間具有接近于規(guī)定的包含概率時(shí)，擴(kuò)展不確定度用符號(hào)表示，當(dāng)為0.95或0.99時(shí)，分別表示為95和99.kuck是包含概率為時(shí)的包含因子，根據(jù)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度和需要的包含概率，查t值表得到。l在給出時(shí)應(yīng)同時(shí)給出有效自由度l如果可以確定可能值的分布不是正態(tài)分布，而是接近于其他某種分布，則不應(yīng)按上式計(jì)算。例如：可能值近似為矩形分布，取p0.95時(shí)k1.65；取p0.99時(shí)k1.71；取p1時(shí)k1.73測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示l完整的測(cè)量結(jié)果應(yīng)報(bào)告被測(cè)量的估計(jì)值及其測(cè)量不確定度以及有關(guān)的信息。l通常在報(bào)告測(cè)量結(jié)果時(shí)都用擴(kuò)展不確定度表示，但以下幾種情況或有關(guān)方約定的采用合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：1、基礎(chǔ)計(jì)量學(xué)研究；2、基本物理常量測(cè)量；3、復(fù)現(xiàn)國(guó)際單位制單位的國(guó)際比對(duì)。l當(dāng)涉及工業(yè)、商業(yè)及健康和安全方面的測(cè)量時(shí)，