测量不确定度的两种计算方法
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不确定度计算的应用：
建立国家计量基准、计量标准及其国际比对； 标准物质、标准参考数据； 测量方法、检定规程、检定系统、校准规范等； 科学研究及工程领域的测量； 计量认证、计量确认、质量认证以及实验室认可； 测量仪器的校准和检定； 生产过程的质量保证以及产品的检验和测试； 贸易结算、医疗卫生、安全防护、环境监测及资源测量。
测量不确定度的计算
测量不确定度的定义：
真 值 测量不确定度是和测量结果相关联的、合理表征测量结果
的分散性的参数。 测量不确定度越小，说明数据分散性越小，数据质量越高。 一般以标准偏差的倍数表示。
真值
测量误差
测量值
测量 不确定度
U—扩展不确定度 k —包含因子
测量值
u—标准不确定度 ➢ 完整测量结果：
7
测量不确定度的计算
➢ 使用维氏硬度计测量某物质的维氏硬度值为210HV5，已知设备力的误差为±1%，对角线长度的 测量误差为±1%，求P=95%测量结果。 F=49N, d=0.2103mm
K=2
1、灵敏系数的确定
8
测量不确定度的计算
2、分量标准不确定度的确定
F^[49±0.49]
d^[0.02103±0.0021]
214±2.4HV10
P=95%
意义：[211.6,216.4]区间内任取一值作为真值，其与真值的偏差不会超 过4.8，置信度为95%。
0
测量不确定度的计算
测量不确定度的来源：
1
测量不确定度的计算
测量不确定度的分类：
➢ 不确定度的A类评定（A类不确定度） ➢ 不确定度的B类评定 （B类不确定度） ➢ 合成不确定度
➢ 不确 定 度评 定 不 是 一 成 不 变 的 ，评 定 的方 法和程序是基本相 同的，但是得结合 某一具体的检测 实验 ，不同检测实验有各自的不确定评定 ，一句话 ，不同专业 、不 同 项 目、不同测量 对象 的不确定度评定报 告应该是各有特色的，只要遵寻：不遗漏 、不 重复。
11
测量不确定度的计算
2
测量不确定度的计算
A类不确定度的计算：
定义：用对观测列进行统计分析的方法，进行不确定度的估算。
计算方法：
序号
1
测量结果 5.3
2 5.5
3 5.2
4 5.3
5 5.1
6 5.4
7 5.3
8 5.4
9 5.2
1、平均值
2、标准偏差
3
测量不确定度的计算
3、平均值标准偏差 4、平均值标准不确定度 5、平均值扩展不确定度
12
测量不确定度的计算
维氏硬度不确定度的计算 GB/T 4340.1
UE：最大允许误差下的不确定度 UCRM：标准硬度块的标准不确定度 UH：用标准硬度块检定的标准不确定度 UX：重复性的标准不确定度 Ums：压痕测量分辨率的标准不确定度
13
测量不确定度的计算
14
ຫໍສະໝຸດ Baidu
以自由度 v=9-1=8 ，置信概率P＝95％，查t分布表，得k＝2.31
6、测量结果报告
测量结果为5.3±0.1cm，其中 v=8，P＝95％
4
测量不确定度的计算
A类不确定度的统计学原理：
本质：总体均值在一定置信概率下的置信区间。
理论依据：
5
测量不确定度的计算
B类不确定度的计算：
定义：用不同于对观测列进行统计分析的方法，进行不确定度的估算。 B类不确定度的计算步骤：
➢确认影响测量结果的因素 ➢各影响因素和测量结果之间的关系
Y=a1x1+a2x2+a3x3
➢计算个影响因素的标准确定度 依据：以往测量数据、检定证书、校准证书、设备厂家出厂说明书 ➢合成出测量值的不确定度
6
测量不确定度的计算
灵敏系数p
Y=a1x1+a2x2+a3x3
Y=a1X1X2+a2X2X3+a3X3X1
当分量分布难以确定是，则按照均匀分布。
3、扩展不确定度的确定
4、测量结果报告
测量结果为210±0.06HV5，P＝95%
9
测量不确定度的计算
B类不确定度计算的难点： 数学模型的建立 分量标准不确定度的确定
10
测量不确定度的计算
总结： ➢ A类评定所得到的不确定度分量估计值通 常可能会 比 B类评定更准确。
建立国家计量基准、计量标准及其国际比对； 标准物质、标准参考数据； 测量方法、检定规程、检定系统、校准规范等； 科学研究及工程领域的测量； 计量认证、计量确认、质量认证以及实验室认可； 测量仪器的校准和检定； 生产过程的质量保证以及产品的检验和测试； 贸易结算、医疗卫生、安全防护、环境监测及资源测量。
测量不确定度的计算
测量不确定度的定义：
真 值 测量不确定度是和测量结果相关联的、合理表征测量结果
的分散性的参数。 测量不确定度越小，说明数据分散性越小，数据质量越高。 一般以标准偏差的倍数表示。
真值
测量误差
测量值
测量 不确定度
U—扩展不确定度 k —包含因子
测量值
u—标准不确定度 ➢ 完整测量结果：
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测量不确定度的计算
➢ 使用维氏硬度计测量某物质的维氏硬度值为210HV5，已知设备力的误差为±1%，对角线长度的 测量误差为±1%，求P=95%测量结果。 F=49N, d=0.2103mm
K=2
1、灵敏系数的确定
8
测量不确定度的计算
2、分量标准不确定度的确定
F^[49±0.49]
d^[0.02103±0.0021]
214±2.4HV10
P=95%
意义：[211.6,216.4]区间内任取一值作为真值，其与真值的偏差不会超 过4.8，置信度为95%。
0
测量不确定度的计算
测量不确定度的来源：
1
测量不确定度的计算
测量不确定度的分类：
➢ 不确定度的A类评定（A类不确定度） ➢ 不确定度的B类评定 （B类不确定度） ➢ 合成不确定度
➢ 不确 定 度评 定 不 是 一 成 不 变 的 ，评 定 的方 法和程序是基本相 同的，但是得结合 某一具体的检测 实验 ，不同检测实验有各自的不确定评定 ，一句话 ，不同专业 、不 同 项 目、不同测量 对象 的不确定度评定报 告应该是各有特色的，只要遵寻：不遗漏 、不 重复。
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测量不确定度的计算
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测量不确定度的计算
A类不确定度的计算：
定义：用对观测列进行统计分析的方法，进行不确定度的估算。
计算方法：
序号
1
测量结果 5.3
2 5.5
3 5.2
4 5.3
5 5.1
6 5.4
7 5.3
8 5.4
9 5.2
1、平均值
2、标准偏差
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测量不确定度的计算
3、平均值标准偏差 4、平均值标准不确定度 5、平均值扩展不确定度
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测量不确定度的计算
维氏硬度不确定度的计算 GB/T 4340.1
UE：最大允许误差下的不确定度 UCRM：标准硬度块的标准不确定度 UH：用标准硬度块检定的标准不确定度 UX：重复性的标准不确定度 Ums：压痕测量分辨率的标准不确定度
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测量不确定度的计算
14
ຫໍສະໝຸດ Baidu
以自由度 v=9-1=8 ，置信概率P＝95％，查t分布表，得k＝2.31
6、测量结果报告
测量结果为5.3±0.1cm，其中 v=8，P＝95％
4
测量不确定度的计算
A类不确定度的统计学原理：
本质：总体均值在一定置信概率下的置信区间。
理论依据：
5
测量不确定度的计算
B类不确定度的计算：
定义：用不同于对观测列进行统计分析的方法，进行不确定度的估算。 B类不确定度的计算步骤：
➢确认影响测量结果的因素 ➢各影响因素和测量结果之间的关系
Y=a1x1+a2x2+a3x3
➢计算个影响因素的标准确定度 依据：以往测量数据、检定证书、校准证书、设备厂家出厂说明书 ➢合成出测量值的不确定度
6
测量不确定度的计算
灵敏系数p
Y=a1x1+a2x2+a3x3
Y=a1X1X2+a2X2X3+a3X3X1
当分量分布难以确定是，则按照均匀分布。
3、扩展不确定度的确定
4、测量结果报告
测量结果为210±0.06HV5，P＝95%
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测量不确定度的计算
B类不确定度计算的难点： 数学模型的建立 分量标准不确定度的确定
10
测量不确定度的计算
总结： ➢ A类评定所得到的不确定度分量估计值通 常可能会 比 B类评定更准确。