误差分析课件测量不确定度分析.ppt

LOGO 第一页，共二十二页，2022年，8月28日 主要内容 测量不确定度的基本概念 1 标准不确定度的评定 2 测量不确定度的合成 3 测量不确定度的应用实例 4 第二页，共二十二页，2022年，8月28日 第一节 测量不确定度的基本概念 概述 测量不确定度是评定测量结果质量高低的一个重要指标。 不确定度越小，测量结果的质量越高，实用价值越大，测量水平也越高。 第三页，共二十二页，2022年，8月28日 第一节 测量不确定度的基本概念 测量不确定度的定义 测量不确定度是指测量结果变化的不肯定，是表征被测量的真值在某个量值范围的一个估计，是测量结果含有的一个参数，用以表示被测量值的分散性。 第四页，共二十二页，2022年，8月28日 第一节 测量不确定度的基本概念 从定义上 ： 误差以真值或约定真值为中心，难以定量； 测量不确定度以被测值的估计值为中心，可以定量评定； 测量不确定度 与误差的区别 从分类上： 误差按自身特性和性质分为系统误差，随机误差和粗大误差； 不确定度按评定方法分为A类评定和B类评定。 第五页，共二十二页，2022年，8月28日 第二节 测量不确定度的评定 概述 测量不确定度一般包括若干个分量，所有的不确定度分量均用标准差表征。用标准差表征的不确定度，称为标准不确定度。 各不确定度分量均可用两类方法评定：A类评定，B类评定。 第六页，共二十二页，2022年，8月28日 第二节 测量不确定度的评定 标准不确定度的A类评定 评定方法:统计分析法 公式： 当被测量Y取决于N个量时，测量方法： 第七页，共二十二页，2022年，8月28日 第二节 测量不确定度的评定 标准不确定度的A类评定 当被测量Y取决于N个量时，测量方法： 第八页，共二十二页，2022年，8月28日 第二节 测量不确定度的评定 标准不确定度的B类评定 评定方法:概率分布法 评定方法：根据实际情况分析，对测量值进行一定的分布假设，常见有下列几种情况： 当测量估计值x受到多个独立因素影响，且影响大小相近，则假设为正态分布。 当估计值取自有关资料，所给出的测量不确定度为标准差的K倍时。 第九页，共二十二页，2022年，8月28日 第二节 测量不确定度的评定 标准不确定度的B类评定 ③若根据信息，已知估计值x落在区间（x-a，x+a）内的概率为1，且在区间内各处出现的机会相等，则x服从均匀分布。 第十页，共二十二页，2022年，8月28日 第二节 测量不确定度的评定 标准不确定度的B类评定 ④当估计值x受到两个独立且皆是具有均匀分布的因素影响，则x服从在区间（x-a，x+a）内的三角分布。 ⑤当估计值x服从在区间（x-a，x+a）内的反正弦分布。 第十一页，共二十二页，2022年，8月28日 第二节 测量不确定度的评定 自由度及其概念 自由度概念 将不确定度计算表达式中总和所包含的项数减去各项之间存在的约束条件数，所得差值称为不确定度的自由度。 自由度愈大，标准差愈可信赖，不确定度评定的质量愈高。 第十二页，共二十二页，2022年，8月28日 第二节 测量不确定度的评定 自由度的确定 ①标准不确定度A类评定的自由度 自由度既为标准差的自由度 标准差计算方法不同，自由度也有所不同，并且可有相应公式计算出不同的自由度。 n 1 2 3 4 5 6 7 别捷尔斯法 0.9 1.8 2.7 3.6 4.5 5.4 级差法 0.9 1.8 2.7 3.6 4.5 5.3 最大误差法 0.9 1.9 2.6 3.3 3.9 4.6 5.2 第十三页，共二十二页，2022年，8月28日 第二节 测量不确定度的评定 自由度的确定 ②标准不确定度B类评定的自由度 由估计标准不确定度的相对标准差来确定自由度。 其自由度为: 式中， 为评定标准不确定度的标准差 为评定标准不确定度的相对标准差 第十四页，共二十二页，2022年，8月28日 第三节 测量不确定度的合成 合成标准不确定度 定义： 当测量结果受多种因素影响形成了若干个不确定度分量时，测量结果的标准不确定度用各标准不确定度分量合成后所得的合成标准不确定度 表示. 在间接测量中，被测量Y的估计值y可表示为 且各直接测得值xi的测量标准不确定度为uxi，它对被测量估计值影响的传递系数为 第十五页，共二十二页，2022年，8月28日 第三节 测量不确定度的合成 合成标准不确定度 由xi引起被测量y的标准不确定度分量为 而测量结果y的不确定度uy 应是所有不确定度分量的合成，用合成标准不确定度 表征，计算