测量不确定度.ppt

测量不确定度 1、测量 1.1什么是测量 测量告知我们关于某物的属性。它可以告诉我们某物体有多重，或者有多热，或者有多长。 测量就赋予这种属性一个数。 测量总是用某种仪器来实现的。 1、测量 1.2什么不是测量 两根绳子做比较，看那一根长些，这实际上就不是测量。 计数通常也不认为是测量。 检测（test）往往不是测量 2、测量不确定度 2．1 什么是测量不确定度？ 测量不确定度是对任何测量的结果存有怀疑。 在日常说话中，这可以表述为出入 2、测量不确定度 2．2 测量不确定度的表述 一个是该余量（或称区间）的宽度 另一个是置信概率，说明我们对“真值”在该余量范围内有多大把握。 例如：可以说某棍子的长度测定为20厘米加或减1厘米，由95%的置信概率。这结果可以写成： 20cm±1cm，置信概率为95%。 2、测量不确定度 2．3误差与不确定度的比较 误差：是某待测物的测得值与“真值”之间的差。 不确定度：是定量表示对测量结果的怀疑程度。 2、测量不确定度 2．4 为什么测量不确定度是重要的 ●校准--必须在证书上报告测量不确定度。 ●检测--需要测量不确定度来确定合格与否。 ●允差--在你能确定是否符合允差以前，你需要知道不确定度。 3、不确定度的类型 3． 1随机的或系统的 随机效应--重复测量给出随机的不同结果。 系统效应--对重复测量的每一次结果都有相同的影响 3、不确定度的类型 3．2分布--误差的形状“ 一组数值的散布会取不同形式，或称概率分布。 3．2．1正态分布 在一组读数中，往往靠近平均值的读数值大体上比离平均值较远的要多。这就是正态分布或称高斯分布的特征。 3、不确定度的类型 3．2分布--误差的形状“ 3．2．2均匀分布或矩形分布 当测量值非常平均的散布在最大值和最小值之间时，这就产生了矩形分布或称均匀分布 3、不确定度的类型 3．2．3其他分布 分布还会有其他形状，但较少见，例如三角分布、M形分布（双峰分布）、倾斜分布（不对称分布）等等。 3、不确定度的类型 3．3什么不是测量不确定度 操作人员失误就不是不确定度。 允差不是不确定度。 准确度同样不是不确定度。 误差同样不是不确定度 统计分析同样不是不确定度。 4、如何计算不确定度 首先必须识别测量中的不确定度来源。 其次你必须估计出每个来源的不确定度大小。 最后把各个不确定度合成以给出总不确定度。 4、如何计算不确定度 4． 1估计不确定度的两种方法 A类评定--用统计方法的不确定度估计（通常根据重复读数）。 B类评定--根据任何其他信息的不确定度估计。 4、如何计算不确定度 4．2评不确定度的八个主要步骤 1． 确定你从测量需要得出什么。 2． 实施所需要的测量。 3． 估计供给最终结果的各输入量的不确定度。 4． 确定各输入量的误差是否彼此不相关。 4、如何计算不确定度 4．2评不确定度的八个主要步骤 5． 计算你的测量结果（包括像校准等事的已知修正值） 6． 根据所有各个方面情况求合成标准不确定度。 7． 用包含因子，与不确定度范围的大小一起，表述不确定度，并说明置信概率。 8． 写下测量结果和不确定度，并说明你是如何得到它们的。 5、做不确定度计算前应该知道的其他一些事 5． 1标准不确定度 所有有贡献的不确定度，都应以相同的置信概率并将它们换算称标准不确定度来表示。 标准不确定度是可以认为其大小为“正负一倍标准偏差”的范围。 标准不确定度告知了我们关于平均值的不确定度（不只是各个值的分散度）。标准不确定度通常用符号u（小写u）或u（y）（y的标准不确定度）来表示。 5．1．1对A类评定计算标准不确定度 当取了一组若干个重复读数（对A类不确定度估计），则对该组值可计算出平均值，以及估计的标准偏差s。据此，对平均值的估计的标准不确定度u按下式计算： u=s/√n 式中，n是该组值的测量次数。（平均值的标准不确定度在历史上也曾称作平均值的标准偏差，或平均值的标准误差。） 5．1．2对B类评定计算标准不确定度 在信息比较欠缺的场合（在某些B类估计中），你也许只能估计不确定度的上限和下限。然后你可能不得不假定每个值都以相同可能性落在上、下限之间的任何地方，也就是矩形分布或者均匀分布。对矩形分布的标准不确定度由下式来求：a /√3 式中a是上下限与下限之间的半区间（或者称半宽度）。 5.1.3把不确定度从一个单位换算成其它单位 在各不确定度分量合成以前，它们必须是相同单位的。 例如，做长度测量，最终还是用长度来表述测量不确定度。有一项不确定度来源可能是室温的变化。虽然这项不确定度的来源是温度，但效应是用长度来表示的，并必须用长