测量不确定度的评定.ppt

测量不确定度的评定 第一节 统计学的基础知识 一．频率和概率 事件A的频率为：nA/N 事件A的概率为： lim(nA/N) N→∞ 二．有限次测量时随机变量的的特征值 1．样本平均值（μ） 2．实验标准差 s(x) ，也称为样本标准差 测量不确定度的评定 3．相关系数(r) 三．随机变量的概率分布密度函数 矩形、三角、梯形、反正弦，以及正态分布等。 四．方差合成定理 各相互独立的不确定分量进行合成时，满足方差相加的原则，而与各分量的来源、性质、以及分布无关。 测量不确定度的评定 第二节 误差、准确度、测量不确定度 一．测量误差 1． 定义：测量结果减去被测量的真值。 2． 系统误差：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得的结果的平均值与被测量的真值之差。 3． 随机误差 ：测量结果与在重复性条件下对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。 二．准确度 测量结果与被测量的真值之间的一致程度 三．测量不确定度 表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。 测量不确定度的评定 四．测量误差和测量不确定的比较 1．定义 2．分类 随机误差和系统误差、A类评定和B类评定 3．可操作性 4．数值符号 5．合成方法 6．结果修正 7．结果说明 8．自由度、置信概率 测量不确定度的评定 五．小结 1．误差与不确定度两者完全不同，但相互间并不排斥，且有一定联系。 2．两者概念不同，千万不能混淆和误用。 3．误差仅与测量结果及被测量真值有关。测量不确定度和测量仪器、测量方法、测量条件相关，而与测量结果无关。 4．测量误差可对测量结果进行修正。 5．仪器没有不确定度。 6．建标考核中，仪器不确定度的理解？ 7．计量标准装置不确定度的理解？ 测量不确定度的评定 第三节 误差、偏差、修正值 1． 误差：测量结果减去被测量的真值。 偏差：实际值（真值）减去其参考值。 修正值：用代数的方法与未修正测量结果相加，以补偿其系统误差。（修正值＝偏差） 2． 实物量具：参考值即是其标称值 偏差＝实际值－标称值 误差＝标称值－实际值 3． 测量仪器：参考值即为仪器示值 偏差＝实际值－示值 误差＝示值－实际值 测量不确定度的评定 第四节 测量不确定度的评定步骤 1． 确定被测量和测量方法 包括测量原理、测量仪器以及测量和数据处理程序等。 2． 建立数学模型 y=f(x1 ， x2……xn) 3． 确定各输入量的标准不确定度 4． 计算对应于各输入量的标准不确定分量ui 5．合成标准不确定度uc 测量不确定度的评定 6． 确定被测量(y)可能值分布的包含因子(k) 计算自由度，按所要求的置信概率查表得k值； 当自由度大于5时，可简单化处理，取k=2。 7． 确定扩展不确定度（U） 8． 给出测量不确定度报告 测量不确定度的评定 第五节 测量不确定度来源和数学模型 一、测量不确定度来源 1． 被测量的定义不完善； 2． 测量方法不完善； 3． 取样的代表性不够； 4． 环境的参数的影响； 5． 读数不准（对模拟式仪表）； 6． 测量仪器性能的局限性； 7． 测量标准或标准物质量值的不确定度； 测量不确定度的评定 8． 引用的数据或其它参量的不确定度； 9． 测量方法和测量程序的近似和假设； 10．在相同条件下被测量重复观测的变化。 产生测量不确定的来源很多，但归纳起来主要是测量设备、测量人员、测量方法和被测对象的不完善引起的。 测量不确定度的评定 二、数学模型 y=f(x1 ， x2……xn) 数学模型建立的原则： 1． 数学模型应包含影响测量结果的全部输入量； 2． 不遗漏任何能影响测量结果的全部输入量； 3． 不重复计算任何一项影响测量结果的分量； 4． 在可能的情况下应选择合适的输入量。 测量不确定度的评定 例1．表面粗糙度比较样块R值的测量 y=d (式中，y为R值的测量结果，d为测量仪上的读数） 考虑到测量仪表的示值误差、漂移、表面粗糙度比较样块的不均匀性，则： y=dCsCpCu