测量不确定度培训讲演稿.ppt

测量不确定度评 定 测量不确定度的结构 A类标准不确定度 标准不确定度 合成标准不确定度 B类标准不确定度 测量不确定度 U（当无需给出Up时,k=2~3） 扩展不确定度 Up（p为置信概率） 一) 正确表示不确定度的意义 测量不确定度表明了测量结果的质量， 质量愈高不确定度愈小，测量结果的使用 价值愈高；质量愈差不确定度愈大，使用 价值愈低。在检测校准工作中，没有不确 定度的测量结果不具备使用价值。测量结 果是否有用，在很大程度上取决于测量不 确定度的大小，报告测量结果的同时必须 报告不确定度，才是完整的和有意义的。 二) 、不确定度的主要应用领域 三) 、不确定度评定应用的具体场合 1 数理统计基本知识 基本统计计算 通过多次重复测量并进行某些统计计算，可增加测量得到的信息量。有两项最基本的统计计算：求一组数据的平均值或算术平均值（数学期望），以及求单次测 量或算术平均值的标准偏差（方差）。 2. 最佳估值┈┈多次测量的平均值 一般而言，测量数值越多，得到的“真值”的估计值就越好。理想的估计值应当用无穷多数值集来求平均值。但是增加读数要做额外的工作，并增大测量成本，且会产生“缩小回报”的效果。什么是合理的次数呢？10次是普遍选择的，因为这能使计算容易。20次读数只比10次给出稍好的估计值，50次只比20次稍好。根据经验通常取6～10次读数就足够了。 3. 分散范围（区间）－ 标准偏差 ●定量给出分散范围的常见形式是标准偏差。一个数集的标准偏差给出了各个读数与该组读数平均值之差的典型值。 ●根据“经验”，全部读数大概有三分之二（68.27％）会落在平均值的正负（±）一倍标准偏差范围内，大概有全部读数的95％会落在正负两倍标准偏差范围内。虽然这种“尺度”并非普遍适用，但应用广泛。标准偏差的“真值”只能从一组非常大（无穷多）的读数求出。由有限个数的读数所求得的只是标准偏差的估计值，称为实验标准偏差或估计的标准偏差，用符号s表示。 4 分布┈┈数据散布的“形状” 一组数值的散布会取不同的形式，或称为服从不同的 概率分布。 （1） 正态分布 在一组读数中，较多的读数值靠近平均值，少数读数 值离平均值较远。这就是正态分布或高斯分布的特征。 （2） t分布 是一般形式，而标准正态分布是其特殊形式，t(?)成 为正态分布的条件是自由度? ??。 （3） 均匀分布（矩形分布） 当测量值非常平均地散布在最大值和最小值之间的范 围内时，就产生了矩形分布或称为均匀分布。 （4） 其他分布 5 测量基本术语测量误差的定义 关于允差 测量仪器的特性可以用最大允许误差、示值误差 等术语描述。在技术规范、规程中规定的测量仪器允 许误差极限，称为“最大允许误差”或“允许误差限”。 它是制造厂对某种型号仪器所规定的示值误差的允许 范围，而不是某台仪器实际存在的误差。测量仪器的 最大允许误差可在仪器说明书中查到，表示时有正负 号。 仪器设备的允差是贡献给测量不确定度的一个重 要分量。在评定测量不确定度时，了解和解释允差的 确含义和用途是重要的。 准确度 定义：测量结果与被测量真值的一致程度。 【注】1. 不要用术语精密度代替准确度。 2. 准确度是一个定性的概念。 鉴于不可能准确地确定真值的大小，因而 定义“准确度”这个术语说明测量结果与被测量 的真值的接近程度，所以准确度是一个定性的 概念。因而准确度不能量化，也不能作为一个 量进行运算。 测量不确定度 测量不确定度定义 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。 不确定度可以是诸如标准偏差或其倍数，或说 明