測量不確定度
(一)基本概念(掌握)
測量不確定度:表征合理地賦予被測量之值的分散性、與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù),稱為測量不確定度。
測量不確定度意味著對測量結(jié)果可信性、有效性的懷疑程度或不肯定程度。
測量不確定度是一個說明被測量之值分散性的參數(shù)。
1、標(biāo)準(zhǔn)不確定度(熟悉)
以標(biāo)準(zhǔn)差表示的測量不確定度,稱為標(biāo)準(zhǔn)不確定度,用符號u表示,它不是由測量標(biāo)準(zhǔn)引起的不確定度,而是指不確定度以標(biāo)準(zhǔn)差來表征被測量之值的分散性。
對每個不確定度來源評定的標(biāo)準(zhǔn)差,稱為標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量有兩類評定方法,即A類評定和B類評定。
用對觀測列進行統(tǒng)計分析的方法來評定標(biāo)準(zhǔn)不確定度,稱為不確定度的A類評定,有時也稱為A類不確定度評定,所得的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱為A類不確定度分量,用符號uA表示。
用不同于對觀測列進行統(tǒng)計分析的方法來評定標(biāo)準(zhǔn)不確定度,稱為不確定度的B類評定,有時也稱為B類不確定度評定,所得的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱為B類不確定度分量,用符號uB表示。
當(dāng)測量結(jié)果是由若干個其它量的值求得時,測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,等于這些其它量的方差和協(xié)方差適當(dāng)和的正平方根,稱之為合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度,用符號uC表示,合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度是測量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差的估計值,它表征了測量結(jié)果的分散性。
2、擴展不確定度(熟悉)
用標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)或說明了置信水平的區(qū)間的半寬表示的測量不確定度,稱為擴展不確定度,通常用符號U表示。
擴展不確定度確定的是測量結(jié)果的一個區(qū)間,合理地賦予被測量之值的頒的大部分可望包含于此區(qū)間。實際上,擴展不確定度是由合成不確定度的倍數(shù)表示的測量不確定度,它是將合成不確定度擴展了k倍所得的,即U=kuC,k稱為包含因子。通常情況下,k取2(或3)。
(二)測量不確定度的來源(了解)
1、對測量的定義不完整或不完善;
2、實現(xiàn)被測量定義的方法不理想;
3、取樣的代表性不夠,即被測量的樣本不能代表所定義的被測量;
4、對被測量過程受環(huán)境影響的認識不周全,或?qū)Νh(huán)境條件的測量與控制不完善;
5、對模擬儀器的讀數(shù)存在人為偏差(偏移);
6、測量儀器的分辨力或鑒別力不夠;
7、賦予測量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的值不準(zhǔn);
8、用于數(shù)據(jù)計算的常量和其它參量不準(zhǔn);
9、測量方法和測量程序的近似性和假定性;
10、在表面上看來完全相同的條件下,被測量重復(fù)觀測值的變化。
。ㄈy量不確定度的評定 1、測量模型的建立(了解)
中 華 考 試 網(wǎng) 被測量指的是作為測量對象的特定量,在實際測量的很多情況下,被測量不能直接測得,而是由其它量通過一定的函數(shù)關(guān)系確定。這種函數(shù)關(guān)系稱為測量模型或測量過程的數(shù)學(xué)模型。
數(shù)學(xué)模型不是唯一的。
數(shù)學(xué)模型可用已知的物理公式求得,也可用實驗的方法確定,有時甚至只能用數(shù)值方程給出。
2、輸入估計值測量不確定度的評定
概述
與輸入估計值相關(guān)的測量不確定度,采用“A類”或采用“B類”方法評定。
標(biāo)準(zhǔn)不確定度的A類評定是通過對觀測列的統(tǒng)計分析來評定不確定度的方法,此時,標(biāo)準(zhǔn)不確定度為通過求平均程度或適當(dāng)?shù)幕貧w分析求得的平均值的實驗標(biāo)準(zhǔn)差。
標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評定是用不同于對觀測列統(tǒng)計分析的方法來評定不確定度的方法,此時,標(biāo)準(zhǔn)不確定度是根據(jù)其它知識或信息得出的。