测量不确定度的评定与表示.pptx

纲要一、如何评价一个测量结果？正确度精密度准确度:（也称精度）表示测量值与接受参照值间的一致程度。它是系统误差和随机误差共同作用的结果。误差图1.1正确度、精密度与准确度二、不确定度的相关知识多次测量，只能减小随机误差，提高精密度，从而提高准确度。然而，多次测量仍不能满足分析要求时,还需从人员(责任心和专业素养)、仪器(特别是仪器的校准)、方法(特别是化验中的样品分解方法)环境(温度、湿度、振动、电磁干扰、污染等)4个方面入手分析。2.2不确定度的发展不确定度的发展(续)2.3不确定度的应用领域（3）基础科学和应用科学领域中的研究、开发和试验，以及实验室认可活动；（4）科学研究与工程领域内的测量，以及与贸易结算、医疗卫生、安全防护、环境与资源监测等有关的其他测量活动；（5）用于对可以用单值和非单值表征被测量的测量结果的评定，以及对测量和测量器具的设计和合格评定。三、测量不确定度的评定3.1【测量不确定度】JJF1059.1-2012【如何理解测量不确定度】173.2测量不确定度的来源2.复现被测量的测量方法不理想【示例】在微波测量中，“衰减量”是在匹配条件下定义的，但实际测量系统没有实现较理想的匹配，因此失配将引起不确定度。3.取样的代表性不够被测量的样本不能完全代表所定义的被测量【示例】被测量的某种介质材料在给定频率时的相对介电常数，由于测量方法和测量设备的限制，只能取这种材料的一部分做成样块进行测量，如果该样块在材料的成分或均匀性方面不能完全代表定义的被测量，则样块就引起测量不确定度。4.对测量过程受环境影响的认识不足，或对环境参数的测量与控制不完善被测量的样本不能完全代表所定义的被测量【示例】在1m长铜棒测量中，不仅温度和压力影响长度，实际上温度和铜棒的支撑方式对测量都有影响，但由于认识不足，没有采取措施，因而会引入不确定度。5.对模拟式仪表的读数存在人为的偏移【示例】模拟式仪表在读取其示值时，一般可估读到最小分度值的1/10，在条件较差时，可能只能估读到最小分度值的1/2或更低。另外，由于观察者的读数习惯和位置的不同，也会引入与观察者有关的不确定度分量。6.测量仪器的计量性能本身的局限性【示例】若测量仪器的分辨力为δ，则由测量仪器所得到的读数将会受到仪器有限分辨力的影响，从而引入数值为u=0.29δ的不确定度分量。7.赋予计量标准的值或标准物质的值不准确【示例】通常的测量都是将被测量与计量标准或标准物质所提供的标准量值进行比较而实现的。因此，计量标准或标准物质所提供标准量值的不确定度将直接引入测量结果。例如，用天平测量时，测得质量的不确定度中包括由标准砝码引入的不确定度。8.引用的数据或其他参数的不确定度【示例】物理常数，以及某些材料的特性函数，例如密度、强度、线膨胀系数等均可从手册中查得，这些常数或参数值的不确定度同样是引入测量结果的不确定度来源之一。9.测量方法和测量程序的近似与假设【示例】一些较为常见的用于计算测量结果的计算公式，由于做了某种强度的近似或假设而引起的不确定度分量。10.在相同条件下被测量在重复观测中的变化【示例】测量中由于受各种随机效应的影响，往往无论如何精确地控制实验条件，但所得到的测量结果总会存在一定的分散性，即重复性条件下的各个测量结果并非完全相同。有时用某数字仪器连续测量，数据非常稳定，连末位都没有跳动，这是由于仪器分辨力不够造成的假象。实际上重复观测中的变化是客观存在，几乎是所有测量不确定度评定中都会存在的一种不确定度来源。11.对测量结果中已定系统误差做出修正时引入的不确定度【示例】在测量中，对于那些已经分辨出的系统误差，可对测量结果加以修正，但同时应考虑修正本身不完善所引入的不确定度分量。3.3不确定度评定方法的分类表1标准不确定度A类评定与B类评定的比较测量不确定度的结构3.4几个相关的名词与概念扩展不确定度（expandeduncertainty）3.5测量不确定度评定流程3.6标准不确定度A类评定标准不确定度A评定的一般流程观测次数n充分多，才能使A类不确定度评定可靠，一般认为n应大于5。但也要视实际情况而定，当A类不确定度分量对合成标准不确定度的贡献较大时，n不宜太小，反之，当A类不确定度分量对合成标准不确定度的贡献较小时，n小一些关系也不大。2、实际的标准不确定度A类评定所谓规范化常规测量，是指明确规定了方法、程序、条件的测量，例如已通过实验室认可的检测或校准项目的测量。如果事先对某被测量X进行n次独立重复测量，其实验标准差为s(xi)。若随后的规范化常规测量只是由一次测量就直接给出测量结果，则该测量结果的标准不确定度u(x)就等于事先评定的实验标准差s(xi)，即u(x)s(xi)。如果随后的测量进行了几次测量(典型情况是m＝3)，而且将m次测量的平均值作为结果提供给客