测量不确定度.ppt

测量不确定度什么是测量不确定度测量不确定度的表述例如：我们可以说某棍子的长度测定为20厘米加或减1厘米，有95%的置信概率。这结果可以写成：20cm±1cm，置信概率为95%。
这个表述是说我们对棍子长度在19厘米到21厘米时有95%的把握。重复测量的意义所以，仅仅为了防止出大错，或叫操作误差，对任何测量至少进行三次就是明智的。但是测量不确定度实际上并不是操作误差。这是对重复测量多次的其他重要理由。最主要的两项统计计算值2.分散范围——标准偏差在重复测量给出了不同结果时，我们就要了解这些读数分散范围有多宽。量值的分散范围告诉了我们关于测量不确定度的情况。通过了解这种分散范围有多大，我们就能着手判断这次测量或者组测量的质量如何。分布--误差的"形状"正态分布均匀分布或矩形分布三角分布：有理由表明，边界内某处事件发生的概率比边界处发生的概率大，边界外事件发生的概率为零（事件不发生）。通常，供应商提供的示值刻线的值服从三角分布。误差和不确定度来自何处？每一个从上述来源和其他来源的不确定度都是贡献给测量总不确定度的单个“输入分量”。

什么不是测定不确定度
1.操作人员失误，不应计入对不确定度的贡献
2.技术条件告诉的是对产品你期望什么
3.准确度定性的术语，不确定度是定量术语
4.统计分析等如何计算不确定度估计不确定度的两种方法标准不确定度对B类评定计算标准不确定度在信息比较欠缺的场合（在某些B类估计中），你也许只能估计不确定度的上限和下限。然后你可能不得不假定每个值都以相同可能性落在上、下限之间的任何地方，也就是矩形分布或者均匀分布。对矩形分布的标准不确定度由下式来求：a/√3式中a是上下限与下限之间的半区间（或者称半宽度）。矩形分布（或均匀分布）的出现是十分常见的，但是如果你有充分理由认为是某个其它分布，那么你就应该分布做计算。例如，你可以假设从测量仪器的校准证书中"引入"的不确定度是正态分布。把不确定度从一个单位换算称其它单位在各不确定度分量合成以前，它们必须是相同单位的。常言道，你不能"拿苹果与梨比"。例如，做长度测量，最终还是用长度来表述测量不确定度。有一项不确定度来源可能是室温的变化。虽然这项不确定度的来源是温度，但效应是用长度来表示的，并必须用长度单位来计算它。你要是知道对被测材料温度每升高一度就膨胀0.1%。在这样情况下，对一根100cm长的材料，如果温度的不确定度为2摄氏度，长度的不确定度就是±0.2cm。一旦标准不确定度都用一致的单位表示，就可用下述技巧之一来求合成不确定度。合成标准不确定度由A类或B类评定所计算的的多个标准不确定度可以用"平方和法"（众所周知的"方和根法"）有效地进行合成。这样合成的结果成为合成标准不确定度，用uc和uc（y）表示。包含因子k为了求得合成标准不确定度，同意的换算了不确定度分量，然后我们还会要在换算测量结果。合成标准不确定度可被看作相当于“一倍的标准偏差”，但我们还会希望具有在另外置信概率下，（如95%）表述的总不确定度。可以用包含因子k来做这种再估计。用包含因子k乘以合成标准不确定度uC所给出的结果称为扩展不确定度，通常用符号U表示，即包含因子的特定值就给出了对扩展不确定度的特定置信概率。最常见到，我们是用包含因子k=2来估计总不确定度，给出的置信概率约为95%。（如果合成标准不确定度是正态分布，那么k=2是正确的。
几个其它包含因子（对正态分布）为：k=1置信概率约为68%k=2.58置信概率约为99%k=3置信概率约为99.7%例：计算一根绳子长度的不确定度步骤一：确定你从你的测量中需要得到的是什么，为产生最终结果，要决定需要什么样的实际测量和计算。你要测量长度而使卷尺。除了在卷尺上的实际长度读数外，你也许有必要考虑：
●卷尺的可能误差
◇卷尺是否需要修正或者是否有了表明其正确读数的校准◇那么校准的不确定度是多少？
◇卷尺易于拉长吗？◇可能因弯曲而使其缩短吗？从它校准以来，它会改变多少？◇分辨力是多少？即卷尺上得分度值是多少？（如mm）●由于测量过程和测量人员的可能误差◇绳的起始端与卷尺的起始端你能对的有多齐？◇卷尺能放的与绳子完全平行吗？◇测量如何能重复？◇你还能想到其它问题吗？步骤2：实施所需要的测量。你实施并纪录你的长度测量。为了格外充分，你进行重复测量总计10次，每一次都重新对准卷尺（实际上也许并不十分合理）。让我们假设你计算的平均值为5.017米，估计的标准不确定度为0.0021m（即2.1mm）。对于仔细测量你还可以记录：
◇你在什么时间测量的◇你是如何测的，如沿着地面还是竖直的，卷尺反向测量与否，以及你如何使卷尺对准绳子的其它详细情况◇你使用的是哪一个卷尺◇环境条件（如果你认为会影响你测量结果的那些条件）◇其它可能相关的事项步骤3：估计供给最终结果的各输入量的不