2014年测量不确定度讲义

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1、测量不确定度评定测量不确定度评定目录第一节标准不确定度A类评定第二节标准不确定度B类评定第三节合成标准不确定度评定第四节扩展不确定度评定第五节测量不确定度报告与表示第六节测量不确定度的应用第七节测量不确定度评定应用实例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。

2、引言一、正确表示不确定度的意义二、测量基本术语被测量：拟测量的量。测量误差简称误差，测得的量值减去参考量值。测量结果：与其它有用的相关信息一起赋予被测量的一组量值。测得的量值又称量的测得值，代表测量结果的量值.测量精密度简称精密度，在规定条件下，对同一或类似被测对象重复测量所得示值或测得值间的一致程度。测量重复性简称重复性，在一组重复性测量条件下的测量精密度。重复性测量条件简称重复性条件，相同测量程序、相同操作者、相同测量系统、相同操作条件和相同地点，并在短时间内对同一或相类似被测对象重复测量的一组

3、测量条件。复现性测量条件简称复现性条件，是不同地点、不同操作者、不同测量系统，对同一或相类似被测对象重复测量的一组测量条件。期间精密度测量条件简称期间精密度条件，除了相同测量程序、相同地点，以及在一个较长时间内对同一或类似的被测对象重复测量的一组测量条件外，还可包括涉及改变的其他条件。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

4、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。测量不确定度测量不确定度定义：根据所用到的信息，表征赋予被测量值的分散性的非负参数。此参数可以是诸如称为标准测量不确定度的标准偏差（或其特定倍数），或是说明了包含概率的区间半宽度。通常，对于一组给定的信息，测量不确定度是相应于所赋予被测量的值的。该值的改变将导致相应的不确定度的改变。标准不确定度以标准偏差表示的不确定度称为标准不确定度，以u表示，也可以用相对不确定度。表示，x是被测

5、量X的最佳估值不确定度A类和B类评定方法不确定度通常由多个分量组成，对每一分量都要求评定其标准不确定度。评定方法分为A、B两大类：A类评定是对在规定测量条件下测得的量值用统计分析的方法进行的测量不确定度分量的评定；注：规定测量条件是指重复性测量条件、期间精密度测量条件或复现性测量条件。B类评定则用不同于A类评定的方法对测量不确定度分量进行的评定。合成标准不确定度也可以用相对合成标准不确定度定义：由在一个测量模型中各输入量的标准测量不确定度获得的输出量的标准测量不确定度。用符号uc表示。表示，y是被测

6、量Y的最佳估值。全称：相对标准测量不确定度，标准不确定度除以测得值的绝对值。相对标准不确定度扩展不确定度y是被测量Y的测量结果。定义：合成标准不确定度与一个大于1的数字因子的乘积。用大写斜体英文字母U表示。注意：1该因子取决于测量模型中输出量的概率分布类型及所选取的包含概率。2本定义中术语“因子”是指包含因子。也可以用相对扩展不确定度表示，包含区间：基于可获得的信息确定的包含被测量一组值的区间，被测量值以一定概率落在该区间内。包含概率：在规定的包含区间内包含被测量的一组值的概率。包含区间和包含概

7、率包含因子k注意：1.包含因子等于扩展不确定度与合成标准不确定度之比。2.包含因子有时也称覆盖因子。3.根据其含义可表示为：k=U/uc。4.一般在2~3之间。定义：为获得扩展不确定度，对合成标准不确定度所乘的大于1的数。通常用符号k表示。测量不确定度的结构测量不确定度标准不确定度扩展不确定度A类标准不确定度B类标准不确定度合成标准不确定度U（当无需给出Up时,k=2~3）Up（p为置信概率)如何理解测量不确定度？也就是说，测量不确定度需要用两个数来表示：一个是测量不确定度的大小，即包含区间；另一个

8、是包含概率，表明测量结果落在该区间有多大把握。测量不确定度可以是诸如称为标准测量不确定度的标准偏差（或其特定倍数），或是说明了“包含概率的区间半宽度”。产生测量不确定度的原因测量不确定度来源分析1.对被测量的定义不完整或不完善；2.实现被测量定义的方法不理想；3.取样的代表性不够，即被测量的样本不能完全代表所定义的被测量；4.对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量与控制不完善；5.对模拟式仪器的读数存在人为偏差（偏移）；测量仪器计量性能（如灵敏度、鉴别力