测量不确定度培训.doc

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1、测量不确定度的基本概念一、什么是测量不确定度？1、测量不确定度的定义定义：与测量结果相关联的参数，表征合理赋予的被测量之值的分散性。说明：（1）此参数可以是标准偏差（或其倍数）或说明了置信水平的区间和半宽度。（2）此参数一般由多个分量组成。其中一些分量可用一系列测量结果的统计分布评定，以实验标准偏差表征；另一些分量由基于经验或其他信息假定的概率分布评定，也可用标准偏差表征。（3）所有的不确定度分量，包括由系统影响产生的分量，如一些修正值和与参考标准有关的分量，均对分散性有贡献。（4）仪器的测量不确定度是与给定测量条件

2、下所得的测量结果密切相关，因此应指明测量条件。（5）完整的测量结果应包含被测量值的估计及其分散性参数两部分。2、校准测试修正值的概念：校准测试修正值的概念：我们已经知道：误差=测量结果-真值，也即：真值=测量结果-误差，在实际的校准测量的误差分析中，我们常常是假定标准器具输出量的值为（约定）真值，被校准的工作器具的示值读数为测量结果（当这个测量结果由n次重复测量得来时，它就是读数的平均值）。为了表示（约定）真值与测量结果之间的差异，定义了一个修正值。这里，（约定）真值=测量结果+修正值按真值公式，也即是（约定）真值=

3、测量结果+修正值=测量结果-误差因此，修正值等于负的误差，在稳定的校准测量系统中，误差主要来自系统误差成分，故修正值等于负的系统误差。由于系统误差受组成系统的诸多影响量的影响而存在不确定度，所以修正值存在不确定度。例如：当标准频率（约定真值）为fs,被校仪器的示值频率（测量结果）为f,则示值误差（即系统误差）△=f-fs今后使用此台被校工作仪器的时候，应扣掉此误差。如何做？——示值读数加上修正值（-△），即f+（-△）,这样就与fs一致了。这个修正值(-△)=fs–f，它是个负的系统误差.8二、测量误差与测量不确定度

4、的区别序号测量误差测量不确定度1是一个有正或负符号的量值，其值为测量结果减去被测量的真值是一个无符号的参数值，用标准偏差或标准偏差的倍数表示该参数的值2误差表明测量结果偏离真值测量不确度度表明测量值的分散性3误差是客观存在的，不以人的认识程度而改变测量不确定度与人们对被测量、影响量及测量过程的认识有关4由于真值未知，往往不能准确得到测量误差的值。当用约定真值代替真值时，可以得到测量误差的估计值测量不确定度可以由人们根据实验、资料、经验等信息进行评定，从而可以定量确定测量不确定度的值5测量误差按性质可分为随机误差和系统

5、误差两类，按定义，随机误差和系统误差都是无穷多次测量的理想概念测量不确定度评定时一般不区分其性质，若需说明时可表述为“由随机影响引入的不确定度分量”，“由系统影响引入的不确定度分量”。6已知系统误差的估计值时，可以对测量结果进行修正，得到已修正的测量结果不能用测量不确定度对测量结果进行修正，已修正的测量结果的测量不确定度中应考虑修正不完善引入的测量不确定度分量注意不要把2者混淆，有时即使测量不确定度较大，而测量结果的误差却较小。三、测量不确定度的来源测量过程中有许多可能引起不确定度的来源，包括以下方面：1、被测量的定

6、义不完整例，定义被测量是一根标称值为1m长的钢棒的长度。若要求测准到微米级，则该被测量的定义就不完整，因为被测量受温度和压力的影响已比较明显。完整的定义为：标称值为1m的钢棒在25.00℃和101325Pa时的长度。2、被测量的定义值的实现不理想如上例中，对完整的定义的被测量，由于测量时温度和压力实际上达不到定义的要求，使测量结果引入不确定度。3、被测量的样本不能完全代表定义的被测量例，取某材料的一部分作样本进行测量，由于材料的不均匀性使得样本不能完全代表定义的被测量，则样本引入不确定度。4、对环境条件的影响认识不足

7、或环境条件不完善的测量仍以钢棒的长度为例，不仅温度和压力有影响，实际上湿度和支撑方式都有影响，若认识不足，没采取措施，就引起不确定度。5、人员对模拟式仪器的读数偏差6、测量仪器的分辨力或鉴别域的限制7、测量标准和标准物质给定值或标定值不准确8、数据处理时所引用的常数和其他参数不准确9、测量方法、测量系统和测量程序引起的不确定度例，被测量表达式的近似和假设，自动测试程序的迭代程度，测量系统的不完善等。10、在同一条件下，被测量的各种随机影响和变化。11、修正系统误差的不完善。12、不明显的粗大误差。8四、测量不确定度的

8、分类测量结果的不确定度一般包含若干个分量，根据其数值评定方法的不同分为两类：A类：由观测列统计分析所作评定的不确定度。用实验标准偏差表征。B类：由不同于观测列统计分析所作评定的不确定度。用根据经验或资料及假设的概率分布估计的标准偏差表征。测量不确定度在使用中根据表示的方式不同有三种不同的术语：标准不确定度、合成不确定度和扩展不确定度。标准不确定