测量不确定度评定浅析.ppt

测量不确定度评定浅析 业务科 王俊杰 目 录 不确定度概念 8，8，8，8，7平均值=7.8 不确定度概念 ?此参数说明了置信水准区间的半宽度。它不是一 个点，而是一个分布区间，恒为正值，是对误差的 度量 。 ?测量不确定度由多个分量组成 不确定度意义 测量不确定度分类 测量不确定度分类 测量不确定度来源 测量不确定度来源 测量不确定度评定——前期工作 测量不确定度评定——A类评定 测量不确定度评定——A类评定 标准差 测量不确定度评定——A类评定 测量不确定度评定 测量不确定度评定步骤 测量不确定度评定步骤 测量不确定度评定——B类评定 例：容量瓶和溶液温度与校正温度不同引起的体积不确 定度,假设差3℃,正己烷的热膨胀系数为1.36×10 ℃, 则95%的置信概率(K=1.96)时,正己烷体积变化为± 3×1.36×10 =±0·0041 mL,转换成标准偏差为: 0·0041/1·96=0·0021 mL。 U(xi)= = =0.0021 若已知Xi估计值xi分散区间的半宽为a,且落在a-至a+范围内的概率p为100%,通过对分布的估计,可以得出xi的标准不确定度： U(xi)= 测量不确定度评定——B类评定 　 a 1 两点 a/ 反正弦 a/ 　 矩形（均匀） a/2 2 梯形β=0.71 a/ 　 三角 a/3 3 正态 u(xi) k 分布类型 常用分布与k、u(xi)的关系 测量不确定度评定 2.576 1.96 1.645 1 0.67 Kp 99 95 90 68.27 50 P(%) 正态分布情况下某些k值的置信水平 测量不确定度评定步骤 找到所有测量不确定度的来源 测量不确定度评定步骤 建立数学模型 Y=f（x1,x2,??,xn ） 评定各个输入量估计值xi的 标准不确定度u（xi） A类： B类： 计算各测量不确定度分量ui （y） ui （y）=ciu（xi）= 计算出合成标准不确定度uc （y） 测量不确定度评定步骤 Uc2 (y)= 计算扩展不确定度 测量不确定度评定步骤 U=kuc(y) k 测量不确定度评定步骤 (1)若无法判断各输入分量合成后是什么 分布,这种情况一般直接取k=2,除非有特 别规定取k=3 (2)给出置信水平P，查表求出k值 * * 不确定度概念与意义 1 采用测量不确定度原因 2 测量不确定度分类 3 测量不确定度来源 4 测量不确定度评定 5 V S . 标准差： = σ 标准差是一组数值自平均值分散开来的 程度的一种测量观念。一个较大的标准 差，表示大部分的数值和其平均值之间 差异较大,测量的精确度低；一个较小的 标准差，表示这些数值较接近平均值， 测量精确度高。 标准差意义 标准差能反映一个数据集的离散程度 两组数的集合 {0, 5, 9, 14} 和 {5, 6, 8, 9} ，其平均值都是 7 ，但第二个集合具有较小的标准差。 例： σ1 =5.94 σ2=1.83 10，9，8，6，6 平均值=7.8 σ1 = =1.79 σ2= =0.45 正态分布曲线 μ: 平均值 σ：标准差 正态分布曲线 一组测量数据符合正态分布， 平均值μ=5，标准差σ=1， 那么我们可做出以下预测： 68.26%的数据分布在区间[5±1]; 95 %的数据分布在区间[5±2]; 99 %的数据分布在区间[5±3]; 表征合理赋予被测量之值的分散性 与测量结果相联系的参数 不确定度概念 由于测量误差的存在，对被测量值不能肯定的程度。 它是测量结果质量的指标。不确定度愈小，所述结 果与被测量的真值愈接近，质量越高，水平越高， 其使用价值越高；不确定度越大，测量结果的质量 越低，水平越低，其使用价值也越低 。 用仪器对气体温度进行测量，测量结果 （830.5±3.6）℃，其中830.5℃是多次 测量结果的算术平均值，正负号后面的 数字就为扩展不确定度U，它是合成标准 不确定度uc和包含因子k的乘积。 不确定度意义 测量不确定度是对测量结果质量的的 定量表征，测量结果附有不确定度才 是完整并有意义。测量不