测量不确定理解评定与应用

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测量不确定度评定及应用

测量不确定度评定及应用

浅析测量不确定度评定及应用摘要:对测量误差和测量不确定度的基本概念作了简单介绍,举例说明了测量不确定度a类和b类评定以及测量结果给出的方法,为测量不确定度评定提供参考。

关键词:测量不确定度误差评定1.概述测量的值与被测物的真值的差值为绝对误差,同一条件下多次测量,每次的绝对误差为。

测量误差=测量结果-真值=(测量结果-总体均值)+(总体均值-真值)=随机误差+系统误差。

实际上,真值是量的定义的完整体现,是无法得到的(不存在完美无缺的测量),其本质上是不可能得到的。

因此,在测量上,采用约定真值,以测量不确定度来表征真值处于的范围。

所以,测量结果与真值之差的测量误差,也是无法确定的或确切获知的。

这是被人们普遍认为的“误差公理”。

过去的观点是通过误差分析,给出被测量值不能确定的范围即是误差。

按现在的观点,误差一词不宜用来定量表明测量结果的可靠程度。

测量误差是表明测量结果偏离真值的差值,它客观存在但人们无法准确得到。

例如:测量结果可能非常接近真值(误差很小),但由于认识不足,人们赋予的值却落在一个较大区间(误差)内,另一方面测量结果可能远远偏离真值(误差很大),而人们赋予的值却落在一个较小区间(误差)内。

如何较准确地确定一个这样的区间,即这个区间表征被测量之值与真值之间的分散性,就是说,测量结果可信的程度在什么水平上?根据现代计量学观点,计量或测量结果可信的程度是需要通过分析和评定来确定的。

在《测量不确定度评定与表示》(jjf1059-1999)中,明确表述了测量不确定度是用来表征被测量之值所处范围的一种评定。

2.有关误差的基本术语概念按误差来源分类:设备误差检测器具(计量器具)示值不准环境误差温度、湿度、振动、电磁等差异性、不稳定人员误差技术熟练、生理差异方法误差方法不完善测量对象测量对象自身变化按误差性质分类:随机误差测量结果在重复性条件下,无限次重复测量同一个量所得结果的平均值之差系统误差在重复性条件下,无限次重复测量同一个量所得结果的平均值与被测量真值之差粗大误差超出规定条件下预期的误差,即明显歪曲测量结果的误差有关与误差共生的基本术语精度与误差相反角度的描述,误差小即精度高,误差大即精度低精密度反映测量数据分散性大小的程度,建议不宜随便使用正确度反映测量数据偏移真值大小的程度,建议不宜随便使用准确度是定性概念,采用级、等、准确度符合××标准。

测量不确定度及其应用

测量不确定度及其应用

测量不确定度及其应用摘要:测量不确定度是计量学中一个重要的概念,在计量研究中,它用来反映测量结果的准确度和可信度。

由于测量过程中存有误差,所以在测量结果中引入测量不确定度,以便更好地评价测量结果的可信程度。

关键词:测量不确定度;研究;测量引言:测量不确定度是衡量测量系统性能的重要指标,它可以反映出测量效率的好坏。

由于时间的推移,测量体系的不确定度也会发生变化,从而影响测量的准确度和可信度。

一、探讨测量不确定度的重要性和必要性以及其影响因素。

(1) 意义计量的目的是希望得到被测量的真实值,但由于人类对客观事物的认知有限,以及测量误差的存在,我们根本无法确定被计量的真实值。

尽管我们对已有误差作出了修正,由于修正的不足或错误,最终得到的结论依然是某个估计值。

如何准确地反映测量数据的真实性,以及如何评估测量结论的可靠性,已经成为一项迫切需要解决的重要课题。

通过多次重复测量,可以发现被测量的真实值存在特定的分散特征,但这种分散特征也有其特定的规律性。

因此,研究这种分布规律,不仅可以更准确地确定被测量的值,还可以更精确地预测出该值可能处于的范围及概率。

(2) 必要性正如国际单位制(SI)已经被广泛应用于科学技术的各个领域,测量不确定度也被普遍采用,以便提供准确可靠的测量结果。

为了更好地衡量测量不确定度,国际组织和各国计量部门都十分重视系统测量方法,并将其广泛应用于各行各业。

二、测量不确定度的概念测量不确定度是指根据所用到的信息,表征赋予被测量量值分散性的非负参数,完整的测量结果包括被测量的最佳估计值,通常是多次测量的算术平均值或由函数式计算得到的输出量的估计值;测量不确定度,说明被测量值得分散性或所在的具有一定概率的包含区间的半宽度。

测量不确定度评定有两种方法,一种是JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》,又称GUM评定方法或GUM法;另一种是JJF 1059.2-2012《用蒙特卡洛法评定测量测量不确定度》,又称MUM,是对GUM的补充。

测量不确定度的评定及应用

测量不确定度的评定及应用
山西科技
文 章编 号 : 1 0 0 4 — 6 4 2 9 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 0 5 0 — 0 3
S H A N X I S C I E N C E A N D T E C H N O I j ( 】 G Y
2 0 1 3 年 第2 8 卷
第5 期
收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 6 — 0 5
V o / m L
O . 01 O . 01
O . O1
c / ( m o ] / L )
0 . 1 O 6 5 7 O . 1 0 6 5 5
O . 1 O 6 51
液就是常用的一种化学定量参 比物质 ,其标定值 的准 确性 直接
影响我们的常规分析检验结果 ,如果所用的标准溶液标定 值不 准确 ,那 么我们 的检验结 果就会 存在很 大 的误差 ,现 以 G B / T
8 平行测 定结果极差 的相对值 不得大于重复 性临界极 差的相对
合成标准不确定度 : 各标准不确定度分量 的合成 ;
扩展 不确定度 : 合成标准不确定度 乘 以包含 因子 尼 , 为便 于 各实验室 问比较 , 可取 2 。
值0 . 1 8 %, 即“ 四平行八对照” 。在测定结果极差 的相对值满 足上 述要求 的前 提下 ,取 2 人8 平行 测定结果 的平均值作 为标定结
2 . 1 方 法 概 要
0. 2 0 9 1 2 O. 2l 8 2 3
准确称取于 2 7 0 o C ~ 3 0 0 o c 高温炉 中灼烧 至恒 重的工作基准
试剂无 水碳 酸钠 ( 9 9 . 9 5 %~ 1 0 0 . 0 5 %) 约0 . 2 g , 置于锥 形瓶 中, 加

浅析测量不确定度在检测工作中的意义和应用实例

浅析测量不确定度在检测工作中的意义和应用实例

浅析测量不确定度在检测工作中的意义和应用实例近年来,工程检测机构或者实验室对测量不确定度的应用处于起步阶段,多数检测人员认为测量不确定度评定是对校准实验室而言的,与本检测机构在日常检测过程没有什么关系,对测量不确定度的概念模糊,可能会与测量误差产生混淆,对评定方法不甚了解。

为了强化理解,本文开篇点题首先阐述一下测量不确定度的定义和进行测量不确定评定的意义,并简单区分一下测量不确定度和测量误差两者的区别,进而在概念上可以更加深入理解测量不确定度;并且通过介绍测量不确定度A类和B类评定方法的异同点,以及浅析如何进行检测结果测量不确定度的评定,进而使检测人员初步认知测量不确定度的评定方法,为今后开展测量不确定度的评定工作打下基础。

1.测量不确定度在检测工作中的意义测量不确定度是指表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。

测量不确定度包括由系统影响引起的分量,如与修正量和测量标准所赋量值有关的分量及定义的不确定度。

有时对估计的系统影响未作修正,而是当作不确定度分量处理。

通常意义上,不确定度这一词汇与怀疑一词的概念接近。

不确定度一词可能指上述定义中的有关参数,或是指对于一个特定量的有限知识。

测量不确定度一词没有对测量有效性怀疑的意思,正相反,对不确定度的了解表明对测量结果有效性的信心增加了。

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。

与测量不确定度相比,测量误差是“测量结果减去被测量的真值”,简称误差。

一个量的真值,是在被观测时本身所具有的真实大小,只有完整的测量才能得到真值,而实际上任何测量都有缺陷,因此,真值是一个理想化的概念。

由于真值无法确切地知道,所以误差也无法准确知道。

由定义可知误差是两个量值之差,即误差表示的是一个差值,而不是区间。

实际检测工作中,不要将测量误差和测量不确定混淆。

测量不确定度一般由若干分量组成。

其中一些分量可根据一系列测量值的统计分布,按测量不确定度的A类评定进行评定,并可用标准差表征。

测量不确定度评定培训课件

测量不确定度评定培训课件
测量不确定度评定培 训课件
汇报人:可编辑
2023-12-20
目录
• 引言 • 测量不确定度基本概念 • 测量不确定度评定方法 • 测量不确定度在各领域的应用 • 测量不确定度评定实例分析 • 提高测量不确定度评定的准确性措
施 • 总结与展望
01
引言
目的和背景
目的
提高测量不确定度评定在实践中的应用能力,加深对测 量不确定度概念的理解,掌握不确定度评定的方法和技 巧。
测量重复性
多次测量取平均值时,每次测量 的随机误差。
实例二:质量测量不确定度评定
不确定度评估 杠杆制造误差引入的不确定度:±Δm1 * m
空气阻力引入的不确定度:±Δm2 * m
实例二:质量测量不确定度评定
温度变化引入的不确定度:±ΔT * m 测量重复性引入的不确定度:±sqrt(Δm^2)
实例三:时间测量不确定度评定
01 统计方法
基于多次重复测量结果的统计规律进行评定,适 用于测量结果呈统计分布的情况。
02 非统计方法
基于测量仪器的分辨率、分辨力等进行评定,适 用于测量结果呈非统计分布的情况。
03 组合方法
将统计方法与非统计方法相结合,综合考虑各种 因素对测量不确定度的影响。
正确处理数据分布和异常值
数据分布
了解测量数据的分布规律,如正态分布、均匀分布等,有助 于准确评定测量不确定度。
实例三:时间测量不确定度评定
01
不确定度评估
02
频率稳定度引入的不确定度:±Δf * T
频率分辨率引入的不确定度:±Δf_res * T
03
实例三:时间测量不确定度评定
环境干扰引入的不确定度:±ΔE * T
测量重复性引入的不确定度:±sqrt(Δt^2)

测量不确定度的评定与表示

测量不确定度的评定与表示

测量不确定度评定与表示JJF1059.1--20122015.12.29南京JJF1059.1测量不确定度的评定与表示一、(测量)不确定度概念1.不确定度概念绝对测量 x y =直接测量相对测量 0x x y -= 0y U y Y ⊃±=间接测量 ),(21N x x x f y ⋅⋅⋅=定义:测量不确定度是与测量结果相联系的参数,合理地赋予被测量结果的分散性。

新定义:根据所获信息,表征赋予被测量值分散性的非负参数。

2.不确定来源表现为:(1)对被测量的定义不完整或不完善 (2)复现被测量定义的方法不理想 (3)测量所取样本的代表性不够(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(6)仪器计量性能上的局限性(7)赋予测量标准和标准物质的标准值的不准确 (8)引用常数或其它参量的不准确(9)与测量原理、测量方法和测量程序有关的的近似性或假定性 (10)在相同的测量条件下,被测量重复观测值的随机变化 (11)对一定系统误差的修正不完善 (12)测量列中的粗大误差因不明显而未剔除(13)在有的情况下,需要对某种测量条件变化,或者是在一个较长的规定时间内,对测量结果的变化作出评定。

应把该相应变化所赋予测量值的分散性大小,作为该测量结果的不确定度。

3.测量不确定度分类与字母表示 3.1绝对量表达A 类标准不确定度(用统计方法得到):A u 一般可统一表示 标准不确定度B 类标准不确定度(用其他方法得到):B u 为:)(x u 或i u 测量不 合成标准不确定度C u 或)(y u C 确定度扩展不确定度 U 或)(y U : C ku U = (k 为包含因子)3.2相对量表达A 类标准不确定度(用统计方法得到):rel A u . 一般可表示 相对标准不确定度B 类标准不确定度(用其他方法得到):rel B u . 为:)(x u rel 或rel i u . 相对测量 合成标准不确定度relC u . 或 )(y u rel C 不确定度相对扩展不确定度 rel U 或 )(y U rel : rel C rel ku U .= (k 为包含因子)二、测量不确定度评定与表示1.A 类标准不确定度计算A 类标准不确定度是指测量随机效应引入的标准不确定度,用A 类评定。

测量结果不确定度评定在实际工作应用论文

测量结果不确定度评定在实际工作应用论文

测量结果不确定度评定在实际工作的应用【摘要】在计量检定过程中,依据gjb3756-1999中华人民共和国国家军用标准《测量不确定度表示及评定》,对ca8100型模拟示波器的垂直偏转系数,扫描时间系数的测量结果进行不确定度评定。

【关键词】不确定度(u) 自由度(v)相关系数y一.引言示波器仪器仪表主要由两种工作形式组成:即模拟示波器与数字示波器。

本文只讨论模拟示波器在计量检定中对它进行不确定度评定情况。

二.测量方法依据jjg262-96《模拟示波器检定规程》,采用示波器校准仪和稳幅信号源等标准仪器对模拟示波器进行检定。

以so-6型示波器校准仪检定100mhz带宽的ca8100型模拟示波器为例,分析其主要检定项目、垂直偏转系数、扫描时间系数的测量结果不确定度。

三.垂直偏转系数的测量结果不确定度(一)不确定度的来源1.示波器校准仪幅度输出误差引入的测量不确定度;2.读数误差引入的测量不确定度;3.测量重复性引入的测量不确定度。

(二)数学模型设被检示波器的示值为y,示波器校准仪的标准值为x,求得偏移量z。

y =x+z(三)方差与传播系数方差: u2c=〔αyαx〕2+〔αyαz〕2传播系数:αyαx=1,αyαz=1 (彼此相互独立)分量不确定度(四)计算分量标准不确定度1.测量重复性引入的测量结果不确定度:采用a类评定方法。

用so-6型示波器校准仪对ca8100型示波器的ch1的垂直偏转系数100mv/div档重复测量10次,测得的数据如下:x-=1.61%实验标准偏差: =0.08%a类评定的标准不确定度ua=s(x)=0.08%自由度v1=92.示波器校准仪幅度输出误差引入的测量不确定度:采用b类评定方法评定so-6型示波器校准仪的说明书给出的误差极限值为±0.5%,该校准仪经检定合格,则被测量可能值的区间半宽度α=0.5%测量时的概率分布为均匀分布,则置信因子k=√3标准不确定度ub1=0.5%/√3=0.29%自由度v2=∞3.读数误差引入的测量不确定度:采用b类评定方法评定。

测量不确定度评定与表示方法

测量不确定度评定与表示方法

1)标准差法
统计学中,有一个定量表示测量分散 性的参数,即“标准差”,可直接将其作为 测量的标准不确定度。
输入量的最佳值为测量列x1,x2,x3,‥‥‥, xn的算术平均值:
x
1 n
n i 1
xi
实验标准差
n
2
xi x
s i1 n 1
测量列平均值的实验标准差(A类标准
不确定度)
n
2
u(x) s x s n
测量不确定度评定与表示
Evaluation and Expression of Uncertainty in Measurement
内容
不确定度产生的背景 不确定度的意义及作用 不确定度的评定方法(标准不确定度、合成不确定度及扩展不确定度的评
定) 不确定度的应用实例
目的:
一、了解不确定度的相关术语及其概念 二、理解校准证书中不确定度所表达的含义 三、对校准结果进行合理的不确定度评定
xi x
i 1
n n 1
例:试验机测量重复性的标准不确定度
试验机加载负荷为60kN,重复测量9次,其值为:60.121, 60.120,60.051,60.032,60.055,60.070,60.111, 60.089,60.081.
测量值为: F1 60.081kN
9
(F1i F1)2
1、在相同的温度下用光标卡尺测量一片钢板 的厚度 ( 真值为15 mm),连续测量五次,测量 结果分别为15.02 mm、14.88 mm、14.92 mm、 15.04 mm、14.96 mm等;此时,测量结果是 多少?应如何来表示测量结果呢? 被测量的值=测量结果(值)±测量误差
Y=14.97 mm ±△y

计量检定中测量不确定度的应用及注意事项

计量检定中测量不确定度的应用及注意事项

计量检定中测量不确定度的应用及注意事项摘要:计量检定时,需要使用各类测量工具,通常包括了机械型、半自动型、智能型工具。

然而,无论采用哪种计量检定工具,均不能排除误差的存在。

因此,在实际的计量检定工作中,需要对测量不确定度进行评定。

从概念界定看,测量不确定度主要是指在测量仪器上示值误差的不确定度,既是一种方法,也具有十分鲜明的技术特点,在实际应用时牵涉到应用范围及其测量结果的评定。

目前,在应用测量不确定度时,按照国际标准,可划分为GUM法和蒙特卡洛法两种方法。

以常用的GUM法为例,其划分了A类与B类两种评定类型,适用于确定范围内的计量检定工具测量与评定。

下面先对测量不确定度的应用特点与应用方法做出说明。

关键词:计量检定;测量不确定度;应用;注意事项引言测量是一种特殊的技术方式,用以获取被测量物理量真实值的实验。

测量比较主要的一个特点是,测量结果和精度。

在这其中,测量结果精度的科学评定一向都是令科学领域和工程领域备受困扰的一个难题。

过往所说的测量误差,往往只是对测量准确度的一个体现,然而因为被测量的真值不能有效获取,使其只是作为一种近似的反映。

为合理避免应用“误差”这一概念对测量结果加以表示所带来的相关问题。

国际上很多专家、国际组织提出应用“测量不确定度”取代了传统所采用概念,对测量结果精度相应的评定标准进行描述,并同时提出了具体的测量不确定度评价模式。

1测量不确定度概述测量不确定度从词义上理解,意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度,是定量说明测量结果的质量的一个参数。

其在检测的时候,选取一个待测量的对象,之后设计并赋予其参数,最终即可获得该对象的分散性,以及被测量值处于一定范围之中的落入概率情况。

在检定中,计量人员首先需要结合概率数据,给该测量值的具体数值结果,划定一个区间,之后针对测量中出现的误差问题,可以使用之前给定的参数,进行一定的修正处理。

其检定结果是否准确,与使用的相关标准设备的量值传递的效果,有着极大的关系,对计量设备的检定数据也有极大的影响。

不确定度两种评定标准

不确定度两种评定标准

测量不确定度理解与应用(二)极差法和贝塞尔法之间的比较标准不确定度的A类评定定义为:“用对观测列进行统计分析的方法,来评定标准不确定度”。

国家计量技术规范JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》中介绍了两种A类评定的方法,贝塞尔法和极差法。

1.贝塞尔法当在重复性或复现性条件下,对被测量X进行n次独立观测。

若得到的测量结果分别为x1,x2,……,xn,n次测量的平均值为。

于是用贝塞尔公式可以求出单次测量结果xi的实验方差s2(xi)和实验标准差s(xi)。

2.极差法当在重复性或复现性条件下,对被测量X进行n次独立观测。

若n个测量结果中最大值和最小值之差为R(称为极差),在可以估计X接近正态分布的条件下,单次测量结果的实验标准差s(xiv)可近似地表示为:s(xi)=R/C=u(xi)式中系数C为极差系数。

极差系数之值与测量次数n的大小有关。

表1给出极差法的极差系数和自由度与测量次数的关系。

既然随机变量X的标准偏差可以用两种方法得到,就不可避免地会提出两种方法孰优孰劣的问题。

无疑,极差法具有计算简单的优点。

但在计算机应用已经十分普及的今天,用贝塞尔公式计算也已变得相当容易。

因此关键问题还在于用何种方法估算得到的不确定度更为准确。

表面上看来,用贝塞尔公式进行计算时使用了全部n个测量结果,而极差法只用了一个极大值和一个极小值,其余数据均弃之不用,因此用贝塞尔法得到的实验标准差应该比极差法更为可靠。

比较两种方法的自由度也可以看出,极差法的自由度比贝塞尔法小(贝塞尔法的自由度为n-1,而极差法的自由度<n-1)。

于是可以得到同样的结论,贝塞尔法比极差法更为可靠。

但实际上问题并没有这么简单。

根据定义,用标准偏差表示的不确定度称为标准不确定度。

因此从理论上说,应该计算的是标准偏差σ,而不是实验标准差s。

但标准偏差是一个总体参数,也就是说,要进行无限多次测量才能得到。

在实际工作中只能用样本参数来代替总体参数,即用实验标准差s来作为标准偏差σ的估计量。

测量不确定度的评定及其在力值计量中的应用分析

测量不确定度的评定及其在力值计量中的应用分析
不确定度的测K 工 作 ,具 体 指 测 V:值形态的合理表现, 测 M:参数与测13结果具有关联性。一般情况下,测置结果的 实用性借助测M 出入完成评价。然 而 ,测 !d•误差仅能反映测 S 工作短时间内的测4 数 据 品 质 问 题 。针 对 测 4 结果所具 有的平稳性,应 借 助 不 确 定 度 的 测 H 工 作 ,完成评价。不确 定 度 的 测 4 工 作 ,具 体 表 示 测 I卩:结果的真实性、可 信 度 ,能 够对所测4 结 果 进 行 完 整 表 征 ,或者借助一个参数分析测 B 结果的分散情况,作 为 测 ®品 质 评 价 的 关 键 性 指 标 。不确 定度在实际测4 应 用 期 间 ,测 4 技术标准为国家级规范,此 规范对计4 技术进行完整规定,具 有 计 W依据的权威性。 二 、不 确 定 度 的 测 量 评 定 方 法
作者简介:唐依文(1970.02—) ,男 ,汉 族 ,重 庆 市 ,大学本 科 ,助理工程师,主要研究方向为力学计M ;淦登科(1984.02—), 男 ,汉 族 ,重 庆 市 ,大 学 本 科 ,助 理 工 程 师 ,主要研究方向为 力学计S 。
(上接第18页)8|5、8 „ 、8,3為 、8 6、8 4、8 3、8 2 煤 层 为 钙 质 型 灰 分 ,仅 为 桂 质 灰 分 。
取 值 为 0.3HR,因 子 k 取值 为 ^ , 1 参 数 不确定度u (l) 评价 方法为:1参数不确定度u 〇)=不确定度参数a/ 因 子 k=0.3/
不 确 定 评 价 结 果 为 0.17HR。
四、结语 综 上 所 述 ,针对不确定度所开展的测H 工 作 ,在完成测
量 时 ,能够对所测数据进行较高层次报 告 形 式 提 供 。然 而 ,在 实 际 开 展 测 S 工作时,可能会面临不确定度来源多样化、测f i 模型不确定 等问题。不确定度的测4 工 作 ,适用于各类测量工作,比如几 何量、物 理 R 等,同时在商业活动中具有较高频率的应用。

测量不确定度评定及在三坐标测量机中的应用

测量不确定度评定及在三坐标测量机中的应用

结果的品质是量度测量结果可信程度 的最重要 的
依据 。测 量不 确 定 度 就 是 对 测 量 结 果 质 量 的定 量
表征 ,测量结果 的可用性很大程度上取决于其不
确定 度 的 大小 。所 以 ,测量 结果 表 述 必须 同时 包 含赋 予被 测量 的值 及与该 值 相关 的测 量不 确 定 度 , 才是 完整 并 有意义 的 。 测 量 不 确 定 度 ( netn fa Mesr— U cr it o aue a y
( )A类 不 确 定 度 评 定 ( yeA E a ai ) 4 Tp vl tn :用 u o 对 观测列 进行 统 计 分 析 的方 法来 评 定 的标 准不 确
收稿 日期 :2 0 —0 2 0 8 2— 2
方差和或者协方差加权和的正平方根 。
2 测量 不确 定 度的评 定

K为包 含 因子 ,一般情 况下 K取值 为 k=2

的标 准 不确定 度 为 :
1 n 112 /
( 【 )
( ) j
( 对应约 9 %的置信概率) 5 ( ) 由资料查 得或 判断 x 的可 能值 分布 区 间 2若 i [ e ]( 通常 为允许误差 限的绝对值 )则 x 一 ,e e i
到的测量结果 为 x 、) ……x 1 ( 2 n取其算术平均值 为最佳估计值 ,即
1 n :
( )若资料 ( 1 如校准证书)给出了 x 的扩展不确 i 定 度 u (i 和 包 含 因子 k则 x 的标 准 不 确 定 度 x) i
为: u = ( = ( i/ B 巧) x) k
的标 准 不确 定度 为 :
u =u x) =ek B (j /

测量不确定度评定方法

测量不确定度评定方法

测量不确定度评定方法测量不确定度评定方法是科学研究和实验中非常重要的一项工作,它的目的是评估测量结果的可靠性和精确度。

在实验或测量过程中,由于各种因素的干扰,导致测量结果并非完全准确。

测量不确定度评定方法的应用能够帮助我们了解到测量结果的可信程度,从而指导我们进行科学研究和决策。

下面将介绍几种测量不确定度评定方法:1. 标准偏差法(Standard Deviation Method):标准偏差法是测量不确定度评定中最常用的方法之一、它通过对重复测量结果的分析,计算出样本数据的标准差。

标准差可以反映测量结果的离散程度,从而评估测量的精度和不确定性。

2. 不确定度传递法(Propagation of Uncertainty):不确定度传递法用于评估实验中多个测量值的组合结果的不确定性。

它基于每个测量值的不确定度,通过使用相关变量的误差传递公式来计算最终结果的不确定度。

这种方法常用于实验中多个测量量的计算和关联。

3. 最大偏差法(Maximum Deviation Method):最大偏差法通过对测量结果进行比较和分析,选取最大偏差作为测量结果的不确定度。

这种方法较为简单直观,适用于简单的测量问题。

但是,它忽略了其他可能存在的偏差,因此在复杂的研究和实验中可能不够精确。

4. 置信区间法(Confidence Interval Method):置信区间法是通过对重复测量结果的分析,计算出包含真实测量值的区间范围。

这个区间范围被称为置信区间,它可以用来评估测量结果的精确度和不确定性。

置信区间法常用于统计学中,对于复杂的测量问题也有一定的适用性。

以上是几种常用的测量不确定度评定方法,每种方法都有其特点和适用范围。

科学研究和实验中,可以根据具体情况选择合适的方法进行不确定度评定。

同时,为了保证测量不确定度的可靠性和准确性,我们还需要注意遵循测量方法的正确操作、重复测量的次数和样本量的大小等实验要素。

蒙特卡洛法评定测量不确定度及其应用

蒙特卡洛法评定测量不确定度及其应用

蒙特卡洛法评定测量不确定度及其结果的应用铁科院标准计量研究所王彦春2013年7月18日测量不确定度的来源与误差的来源相同,共5个主要方面⏹测量设备(标准器;2.配套设备)⏹测量方法⏹被测量⏹影响量⏹人员(操作、读数、数据修约等)产生不确定度的原因被测量的定义不完整;(被测对象、方法、影响量)复现被测量的测量方法不理想;(方法)测量方法和测量程序中的近似和假设;(方法)取样的代表性不够,即被测样本不能代表所定义的被测量;(被测对象)测量仪器的计量性能(如最大允许误差、灵敏度、鉴别力、分辨力、死区及稳定性等)的局限性导的不确定度,即仪器的不确定度;(设备)测量标准或标准物质提供的量值的不确定度;(设备)对测量过程受环境影响的认识不恰如其分或对环境的测量与控制不完善;(影响量)引用的数据或其他参量的不确定度;(影响量)对模拟式仪器的读数存在人为偏移;(人员)在相同条件下重复观测中测得的量值的变化。

(重复性)测量不确定度的来源必须根据实际测量情况进行具体分析。

测量不确定度的来源区分两大类来源⏹随机因素:使测量结果呈现分散性,即分散性(分散区间,宽度取决于随机因素的影响程度)⏹系统因素:使测量结果呈现未知性,即不可知性(区间移动,区间偏离参考值的远近取决于系统因素的影响程度)以上两者共同导致测量结果的不确定度性,共同构成最终不确定度的区间测量不确定度的评定方法基于误差传播的评定方法(JJF 1059.1-2012,GUM法)不适用范围:⏹输入量概率分布不对称;⏹不能假设输出量的概率分布近似为正态分布或t分布;⏹测量模型不能用线性模型近似或求灵敏系数很困难;⏹被测量估计值与其标准不确定度大小相当时。

基于模拟试验的评定方法(JJF 1059.2-2012,MCM法,即蒙特卡洛法):属万能型方法GUM方法的评定结果的合理性可用MCM法进行验证。

测量不确定度评定过程(MCM法)测量模型确定来源⏹应注意的问题:熟悉被评定项目,灵活运用;针对主要因素合理评定,不遗漏(输入量和重要影响量)、不重复。

测量不确定度的评定与表示

测量不确定度的评定与表示
❖1980年,国际计量局提出了实验不确定度建议书INC-1( 1980)。
不确定度的发展(续)
❖1981年10月国际计量委员会提出了建议书(CI-1981), 同意INC-1。 ❖1986年组成国际不确定度工作组,负责制定用于计量、生 产、科学研究中的不确定度指南。
❖1993年出版了《测量不确定度表示指南》,简称GUM 。❖1999年国家质量技术监督局批准发布了JJF 1059-1999 《 测量不确定度评定与表示》,这规范原则上等同采用了GUM 的基本内容。
不确定度可以是标准差或其倍数,或是说明了包含概率的区间半宽度 。
以标准差表示的不确定度称为标准不确定度,以μ表示。
不确定度的表示形式有两种,绝对形式表示的不确定度的量纲与被测
量的量纲相同,相对形式的无量纲。Urel 0.4%(k 2)
如弯曲测试用传感器的扩展不确定度
如热变形温度扩展不确定度:U=0.4℃(k=2)
4个方面入手分析。
诞 生
测量不确定度
2.2 不确定度的发展
❖1927年德国物理学家海森堡提出测不准关系,也称为不确 定度关系。 ❖1953年Y.Beers在《误差理论导引》一书中给出实验不确定 度。
❖1970年C.F.Dietrich出版了《不确定度、校准和概率》。
❖1973年英国国家物理实验室的J.E.Burns等指出,当讨论测 量准确度时,宜用不确定度。 ❖1978年国际计量局发出不确定度征求意见书,征求各国和 国际组织的意见。
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k=2 说明测量结果在y±U95区间内的概率约为95%。
【如何理解测量不确定度】
测量不确定度是说明了置信水准的区间的半宽度。 测量不确定度需要用两个数来表示。 测量不确定度的大小,即包含区间半宽。 包含概率(或置信概率、置信水准),表明测量结果落在该区间有多 大把握。 【案例】

对测量不确定度概念的理解

对测量不确定度概念的理解

测量误差与测量不确定度区别
测量误差与测量不确定度从定义、评定方法、成方法、表达形式及分量的分类等方面均有区别。
1.测量误差
测量误差是“测量结果减去被测量的真值”(JJF1001-1998),简称误差。一个量的真值,是在被观测时本身所具有的真实大小,只有完整的测量才能得到真值,而实际上任何测量都有缺陷,因此,真值是一个理想化的概念。由于真值无法确切地知道,所以误差也无法准确知道。由定义可知误差是两个量值之差,即误差表示的是一个差值,而不是区间。误差是一个具有确定符号的量值,或正或负。过去通过误差分析所得到的测量结果的“误差”,实际上是被测量不能确定的范围,并非误差。
实验室认可是表现一所实验室是否达标的重要指标,北京爱格森咨询要做到的就是方便各个实验室的认可审核通过,让每个实验室都能达到国家国际承认的标准化,提高竞争力和质量,使实验结果更能有好的品质
对测量不确定度概念的理解
测量不确定度的概念引入我国相对时间较短,在许多发达国家和发展中国家已经普遍采用,无论哪个领域进行测量,在给出完整的测量结果时普遍采用测量不确定度。在经济全球化的今天,测量不确定度评定与表达方法的统一,乃是科技交流和国际贸易的迫切要求,它是各国进行的测量及其所得到的结果可以进行互相比较,取得相互承认或共识的基础上。因此,统一测量不确定度的评定和表达方法具有广泛性和实用性。
3.按评定方法来分类A类评定
用统计分析的方法对观测列进行不确定度评定叫A类评定。只要有条件(人力、时间、设备、材料、方法和资金)都可以对被测量采用A类评定,但对样品破坏性试验是例外。由于A类评定是在重复性或复现性试验的基础上进行的,所以比较真实、客观、有说服力。但是,在做重复性或复现性试验时,要充分考虑各个影响量的作用,按照预先的设计方案,让这些影响量发挥作用(对不确定度产生贡献)或者有意识地避免某个影响量发挥作用。在A类评定时,做重复性或复现性试验是有条件、有目的的,不能随心所欲或盲目地做,否则容易发生重复评定或遗漏某些影响量的情况。这里需要强调,在作A类评定的重复性试验时,必须是在短时间内做的连续的独立的测量。

测量不确定度在合格评定中的应用

测量不确定度在合格评定中的应用

测量不确定度在合格评定中的应用利用测量结果是否处于其标称值允许误差范围以内来判定产品是否合格,必须考虑测量不确定度的影响,否则,将会造成产品的误收或误废。

验收部门必须评定单侧检验中的扩展不确定度。

标签:测量不确定度合格评定单侧检验双侧检验1 问题的提出在产品生产、供应以及质量监督部门,为判定一个产品是否合格,即是否满足其技术指标要求,人们通常对其技术指标进行测量,赋予被测量(技术指标)一个值,即测量结果。

当测量结果处于被测量标准值的允许误差(技术指标)范围以内,便判定该技术指标符合要求,即合格,否则为不合格,这就是传统的极限判定原则。

然而,由于测量条件的不完善及人们的认识不足,使得被测量的值不能被确切地知道,测量值以一定的概率分布在某个区域内。

这个区域就是测量不确定度,测量不确定度是对测量结果的不可信程度或对测量结果有效性的怀疑程度。

因此,我们不能简单地利用测量结果是否处于其标准值允许误差范围以内来判定产品是否合格,而必须考虑测量不确定度的影响,这就是引入测量不确定度的重大意义之所在,故要求赋予被测量值的同时应报告出测量结果的不确定度。

2 测量不确定度对传统极限判定原则的影响分析假定测量平均值用表示,其测量扩展不确定度用U95表示,则测量结果:y= ±U95。

再假定产品的技术指标的示值或标称值为x0,其允许误差极限为±,按照传统的极限判定原则:当满足x0- ≤ ≤x0+ 时,判定产品的技术指标合格,否则为不合格。

传统的合格评定,是以产品的极限值作为验收极限,由于测量不确定度的存在,使在极限值附近的产品产生了误收和误废两种情况。

超出极限值而被接受为合格者称为误收,在极限值内而不能接受者称为误废。

考虑到测量不确定度的影响,从下图可以看出测量结果的可能情况:从上图可以看出:①当测量平均值处于情况A和E,可以肯定产品的技术指标合格。

②当测量平均值处于情况B和F,此时,合格的可能性大于不合格的可能性,按照传统合格判定原则,判定产品的技术指标合格,但有可能把不合格的产品误判为合格,这当然有利于生产者而不利于客户。

jjf1059.3测量不确定度在合格评定中的使用原则

jjf1059.3测量不确定度在合格评定中的使用原则

jjf1059.3测量不确定度在合格评定中的使用原则文章标题:jjf1059.3测量不确定度在合格评定中的使用原则在现代社会中,精确的测量和评定是非常重要的,特别是在工业生产、科学研究和质量控制领域。

为了保证测量结果的准确性和可靠性,测量不确定度的概念应运而生。

jjf1059.3测量不确定度在合格评定中的使用原则,给出了在合格评定中如何有效地应用测量不确定度的规定和指导。

在今天的文章中,我们将深入探讨jjf1059.3测量不确定度在合格评定中的使用原则,以及我个人对这一主题的理解和观点。

一、jjf1059.3测量不确定度的基本原理1.1 测量不确定度的定义根据jjf1059.3的规定,测量不确定度是指测量结果与测量对象的真实值之间的差异的范围,通常用标准偏差的概念来表示。

测量不确定度反映了测量结果的可靠程度和精确性,是评定测量结果的重要指标。

1.2 测量不确定度的来源jjf1059.3指出,测量不确定度的来源包括随机误差和系统误差。

随机误差是由于测量设备和环境的不确定性而导致的,而系统误差则是由于测量设备的固有偏差和校准不准确性引起的。

二、合格评定中测量不确定度的应用原则2.1 确定测量不确定度的方法根据jjf1059.3的规定,确定测量不确定度的方法应该是科学的、合理的,并应该尽可能地综合考虑所有可能的误差来源,包括随机误差和系统误差。

在合格评定中,对测量设备的测量不确定度确定是非常重要的,它直接影响到最终的评定结果。

2.2 计算测量不确定度的规定jjf1059.3规定了计算测量不确定度的具体步骤和方法,包括测量设备的重复性试验、稳定性试验和校准试验等。

在合格评定中,应该根据这些规定来计算测量不确定度,并且要保证计算过程的透明和可验证性。

2.3 表达测量结果的不确定度在合格评定中,jjf1059.3要求在评定报告中清晰地表达测量结果的不确定度,并且应该以适当的形式和符号来表示。

这有助于评定结果的准确理解和解释,也有助于评定者和被评定者之间的沟通和交流。

测量不确定度评定与表示简介

测量不确定度评定与表示简介

测量不确定度评定与表示简介【摘要】测量不确定度评定与表示是在实验或测量过程中很重要的一个概念。

本文中将介绍测量不确定度的含义,包括不确定度的来源以及评定方法。

也会探讨测量不确定度的表示方法,以及不确定度的传播规则。

通过对这些内容的讨论,读者可以更好地理解测量不确定度的概念和原理。

在将强调测量不确定度评定与表示的重要性以及未来的发展方向。

通过本文的阐述,读者将更加深入地了解测量不确定度这一重要概念,并且将为未来的实验和测量工作提供指导和参考。

【关键词】关键词:测量不确定度、评定、表示、含义、来源、方法、传播规则、重要性、未来发展方向1. 引言1.1 测量不确定度评定与表示简介测量不确定度是指对测量结果的不确定性范围的评定,它是测量结果的一个重要属性。

在实际测量中,由于各种因素的影响,我们无法完全确定测量结果的准确值,只能给出一个带有一定范围的结果。

测量不确定度评定和表示就显得尤为重要。

测量不确定度的评定方法是通过分析引起测量结果不确定性的各种因素,如仪器精度、环境条件、人为误差等,来确定测量结果可能存在的误差范围。

而测量不确定度的表示方法则是通过数学表达式或图形的方式将这些误差范围表示出来,以便更好地理解和比较不同测量结果的准确性。

在测量不确定度评定与表示中,不确定度的传播规则起着至关重要的作用。

这些规则可以帮助我们在多个测量值的情况下,有效地计算出总的测量不确定度,从而更准确地评定测量结果的可信度。

测量不确定度的评定与表示是保证测量结果准确性和可靠性的重要手段,对于提高测量结果的信任度和可比性有着重要作用。

未来,随着科学技术的不断发展,对于测量不确定度的评定与表示方法也会不断有所改进和完善,以满足日益严格的实验要求和标准。

2. 正文2.1 测量不确定度的含义测量不确定度是指在测量过程中存在的不可避免的误差范围,也就是测量结果与真实值之间的差异。

在实际的测量中,由于仪器的精度、环境因素、人为误差等多种因素的影响,测量结果往往不是绝对准确的,而是带有一定的误差范围。

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