第6课时-第三章-第二节-测量不确定度的评定与表示.doc

知识点：测量不确定度的评定方法

(一)分析测量不确定度的来源

不确定度来源的分析取决于对测量方法、测量设备、测量条件及对被测量的详细

了解和认识，必须具体问题具体分析。所以，测量人员必须熟悉业务、钻研专业

技术，深入研究有哪些可能的因素会影响测量结果，根据实际测量情况分析对测

量结果有明显影响的不确定度来源。

通常测量不确定度来源从以下方面考虑：

1.被测量的定义不完整

例如：

要求测量的是人的身高，没有说清是净身高还是穿鞋身高，测视力，没有说清是

否裸眼视力等等，对测量条件说明那个不清楚等。

2.复现被测量的测量方法不理想

例如：

在微波测量中“衰减”量是在匹配条件下定义的，但实际测量系统不可能理想匹

配，因此要考虑失配引入的测量不确定度。

3.取样的代表性不够，即被测样本不能代表所定义的被测量

4.对测量过程受环境影响的认识不恰如其分或对环境的测量与控制不完善

例如：

以测量木棒长度为例，如果实际上湿度对木棒的测量有明显影响，但测量时由于

认识不足而没有采取措施，在评定测量结果的不确定度时，应把湿度的影响引起

的不确定度考虑进去。

5.对模拟式仪器的读数存在人为偏移

模拟式仪器在读取其示值时一般要在最小分度内估读，由于观测者的位置

或个人习惯的不同等原因可能对同一状态的指示会有不同的读数，这种差异引入

不确定度。

6.测量仪器的计量性能的局限性

通常情况下，测量仪器的不准(最大允许误差)是影响测量结果的最主要的不确定

度来源。

例如：

用天平测量物体的重量时，测量结果的不确定度必须包括所用天平和砝码引入的

不确测量仪器的其他计量特性如仪器的分辨力、灵敏度、鉴别力(阈)、分辨力、

死区及稳定性等的影响也应根据情况加以考虑。

7.测量标准或标准物质提供的量值的不准确

计量校准中被校仪器是用与测量标准比较的方法实现校准的。对于给出的校

准值来说，测量标准(包括标准物质)的不确定度是其主要的不确定度来源。

8.引用的数据或其他参量值的不准确

例如

测量黄铜棒的长度时，为考虑长度随温度的变化，要用到黄铜的线膨胀系数

a，查数据手册可以得到所需的a值。该值的不确定度是测量结果不确定度的一

个来源。

9.测量方法和测量程序的近似和假设

例如：

被测量表达式的近似程度；自动测试程序的迭代程度；电测量中由于测量系统不

完善引起的绝缘漏电、热电势、引线电阻等，均会引起不确定度。

10.在相同条件下被测量在重复观测中的变化

在实际工作中，通常多次测量可以得到一系列不完全相同的数据，测量值

具有一定的分散性，这是由诸多的随机因素影响造成的，这种随机变化常用测量

重复性表征，也就是重复性是测量结果的不确定度来源之一。

除此之外，如果已经对测量结果进行了修正，给出的是已修正测量结果，则还要

考虑修正值不完善引入的测量不确定度。

通常，在分析测量结果的不确定度来源时，可以从测量仪器、测量环境、测量方

法、被测量等方面全面考虑，应尽可能做到不遗漏、不重复。特别应考虑对测量

结果影响较大的不确定度来源。

(二)建立测量的数学模型

1.测量的数学模型

测量的数学模型是指测量结果与其直接测量的量、引用的量以及影响量等有关量

之间的数学函数关系。

当被测量y由n个其他量xl，x2，…，xn的函数关系确定时，被测量的数学模型

为

y=f(xl，x2，…，

xn)(3—54)

被测量的测量结果称输出量，输出量y的估计值y是由各输入量xi的估计值xi

按数学模型确定的函数关系f计算得到

y=f(xl，x2，…，

xn)(3—55)

例如：用测量电压v和电流i得到电路中的电阻r，则被测量r的数学模型可根

据欧姆定律写出r=v/i

式中：r为输出量，v和i是输入量。

数学模型中输入量可以是：

(1)当前直接测量的量；

(2)由以前测量获得的量；

(3)由手册或其他资料得来的量；

(4)对被测量有明显影响的量。

例如：

数学模型r=r0[l+a(t-t0)]中，温度t是当前直接测量的影响量；t0是规定的常