計量建標(檢測)校準結果的測量不確定度評定簡介

1、檢測、校準結果的測量不確定度評定簡介 JJF1059.1-2012梁秋榮內(nèi)容簡介l測量不確定度的定義l測量不確定度的分類l標準測量不確定度的評定方法l評定測量不確定度的一般流程l測量不確定度來源分析l測量模型的建立l標準不確定度的評定l合成標準不確定度的計算l擴展不確定度的確定l測量不確定度的報告與表示測量不確定度的定義 簡稱不確定度l表征賦予被測量值分散性的非負參數(shù)。（VIM2008版定義）l表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結果相聯(lián)系的參數(shù)。（GUM定義）測量不確定度的分類l標準測量不確定度ui：以標準偏差表示的測量不確定度。（簡稱標準不確定度）l合成標準測量不確定度uc ：由在一個

2、測量模型中各輸入量的標準測量不確定度獲得的輸出量的標準測量不確定度。（簡稱合成標準不確定度）l相對標準測量不確定度urel ：標準不確定度除以測得值的絕對值。（簡稱相對標準不確定度）l擴展測量不確定度U：合成標準不確定度與一個大于1的數(shù)字因子的乘積。（簡稱擴展不確定度）標準測量不確定度的評定方法l測量標準不確定度的A類評定 簡稱A類評定，對在規(guī)定測量條件下測得的量值用統(tǒng)計分析的方法進行的測量不確定度分量的評定。l測量標準不確定度的B類評定 簡稱B類評定，用不同于測量不確定度A類評定的方法對測量不確定度分量進行的評定。評定測量不確定度的一般流程lGUM法：測量不確定度來源分析l在實際測量中，有許

3、多可能導致測量不確定度的來源。例如：1）被測量的定義不完整；2）被測量定義的復現(xiàn)不理想；3）取樣的代表性不夠，即被測樣本可能不完全代表所定義的被測量；4）對測量受環(huán)境條件的影響認識不足或?qū)Νh(huán)境條件的測量不完善；5）模擬式儀器的人員讀數(shù)偏移；6）測量儀器的計量性能（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，即導致儀器的不確定度；測量不確定度來源分析7）測量標準或標準物質(zhì)提供的標準值的不準確；8）引用的常數(shù)或其他參數(shù)值的不準確；9）測量方法和測量程序中的近似和假設；10）在相同條件下，被測量重復觀測值的變化。測量不確定度的來源必須根據(jù)實際測量情況進行具體分析。分析時，除了定

4、義的不確定度外，可從測量儀器、測量環(huán)境、測量人員、測量方法等方面全面考慮，特別要注意對測量結果影響較大的不確定度來源，應盡量做到不遺漏、不重復。測量模型的建立l測量中，當被測量（即輸出量）Y由N個其他量X1，X2，XN（即輸入量），通過函數(shù)f來確定時，則公式（1）稱為測量模型：Y=f（ X1，X2，XN）式中大寫字母表示量的符號，f為測量函數(shù)。設輸入量Xi的估計值為xi，被測量Y的估計值為y，則測量模型可寫成： y=f（x1，x2 xn）標準不確定度的評定標準不確定度的A類評定 對被測量進行獨立重復觀測，通過所得到的一系列測得值，用統(tǒng)計分析方法獲得實驗標準偏差s( x )，當用算術平均值x作為

5、被測量估計值時，被測量估計值的A類標準不確定度按下式計算：uA=u( x )=s( x ) = s ( x ) / nl貝塞爾公式法在重復性條件或復現(xiàn)性條件下對同一被測量獨立重復觀測n次，得到n個測得值xi(i=1,2, ,n),被測量的最佳估計值是n個獨立測得值的算術平均值x，單個測得值xk的實驗標準偏差s(xk),按下式計算：標準不確定度的評定n1i2ik)xx(1n1)x( sn)/s(x)xs()x(ukA被測量估計值x的類標準不確定度按下式計算：標準不確定度的評定l標準不確定度的A類評定的其他方法：l極差法一般在測量次數(shù)較少時，可采用極差法評定。在重復性條件或復現(xiàn)性條件下，對i進行n

6、次獨立重復觀測，測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標準不確定度的類評定 類評定的方法是根據(jù)有關的信息或經(jīng)驗，判斷被測量的可能值區(qū)間(-a,a)，假設被測量值的概率分布,根據(jù)概率分布和要求的概率p估計包含因子k ,則類標準不確定度為:uB=a / ka為區(qū)間的半寬度.標準不確定度的評定合成標準不確定度的計算l計算合成標準不確定度的通用公式 l當各輸入量間均不相關時，相關系數(shù)為零。被測量的估計值y的合成標準不確定度為：l當各輸入量間不正強相關，相關系數(shù)為1時，合成標準不確定度為：若靈敏系數(shù)為1，則變?yōu)椋簂各輸入量間相關時合成標準不確定度的計算（略）

7、合成標準不確定度的計算擴展不確定度的確定l擴展不確定度是被測量可能值包含區(qū)間的半寬度。l擴展不確定度分為和 兩種。在給出測量結果時，一般情況下報告擴展不確定度。l擴展不確定度由合成標準不確定度uc乘包含因子k得到 U=k uc測量結果可表示成Y=yU。 被測量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 擴展不確定度的確定l擴展不確定度：當要求擴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，擴展不確定度用符號表示，當為0.95或0.99時，分別表示為95和99.kuck是包含概率為時的包含因子，根據(jù)合成標準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在給出時應同時給出有效自由度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，則不應按上式計算。例如：可能值近似為矩形分布，取p0.95時k1.65；取p0.99時k1.71；取p1時k1.73測量不確定度的報告與表示l完整的測量結果應報告被測量的估計值及其測量不確定度以及有關的信息。l通常在報告測量結果時都用擴展不確定度表示，但以下幾種情況或有關方約定的采用合成標準不確定度：1、基礎計量學研究；2、基本物理常量測量；3、復現(xiàn)國際單位制單位的國際比對。l當涉及工業(yè)、商業(yè)及健康和安全方面的測量時，