测量不确定度的评定培训课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,测量不确定度的评定表示,广东志高空调有限公司,测量不确定度评定 与表示,品质管理部计量室,第一节 定义,一、测量不确定度,定义：表征合理赋予被测量之值的分散性。,理解：,1,）以标准差表示的不确定度称为标准不确定度。,2,）以标准差的倍数表示的不确定度为扩展不确定度。,3,）不确定度通常由多个分量组成，对每一个分量要评定其标准不确定度。,评定分为,A,类和,B,类。,A,类评定是用对观测列进行统计分析的方法，以实验室标准差表征。,B,类不确定度以估计的标准差表征。,第二节,测量不确定度的,分,类,一、,A,类不确定度,u,用统计方法得到，用实验标准差表示,二、,B,类不确定度,u,不同于统计,的,方法得到，用,估计,标准差表示,三、合成不确定度,u,c,四、扩展,不确定度,U U,P,第三节 评定方法,一、依据,JJF1059-1999 ,测量不确定度评定与表示,二、评定步骤,1,、概述,2,、建立数学模型,3,、不确定度来源分析,4,、标准不确定度分量评定,5,、合成标准不确定度分量评定,6,、扩展不确定度评定,7,、测量不确定度评定报告,1,、概述,简要说明以下内容：,a,、测量依据，如计量检定依据、操作指导书。,b,、测量原理（测量方法）,c,、测量仪器和对象的信息（测量仪器：名称、型号、测量范围、准确度等级、最大允许误差、分辨力；测量对象：名称、批次、最大允许误差）,d,、测量环境。,二、建立数学模型,1.,建立数学模型的方法：,1).,函数,(,被测量,),与各变量之间的已知物理公式。,确定被测量,Y,（输出量）与影响量（输入量,X,。）间的函数关系。,建立数学模型：应该说明各个量的含义和计量单位。数学模型不是唯一的，如果采用不同的测量方法和不同的测量程序，就有可能有不同的数学模型。,2,）,.,计算灵敏度系数,偏导数：各输出量对输入量的偏导数,三、不确定度来源分析,以数学模型为依据，按照模型中的输入量逐个进行分析。不要遗漏数学模型中不反应出来的影响量，比如环境要素、人员读数误差因素。,四,.,不确定度评定的步骤：,1).,可以确定被测量,y,有多少分量,x,i,；,2).,先分别计算每个变量,x,的,合成,不确定度；,3).,再计算函数,y,的合成不确定度。,标准不确定度,A,类评定的基本方法：采用贝赛尔公式计算标准差,S,。,第四节 单一变量的不确定度,评定,数学模型为,一、不确定度的,A,类,评定,u,(x),标准不确定度,A,类评定的基本方法：采用贝赛尔公式计算标准差,S,。,1. A,类,评定,公式,A,类,评定,包括了测量设备、人员、测量方法、环境等对测量结果产生的所有随机影响。,若某,量是由,本组织,直接测量得到,的，用,A,类,评定,就可以得到该分量的不确定度。,在重复性和复现性条件下,得到一组数据：,x,1,、,x,2,、,.,x,n,1).,算术平均值,：,也可认为是这组数列中,最准,的一个测量结果,作为被测量值的最佳估计（即,测量结果,）,2).,单次实验标准差,贝赛尔公式,3).,平均值的实验标准差,(,观测列的,N,次测量的算数平均值的实验室标准差,),4).A,类不确定度,n,：是每次对测量结果的实际测量次数,：,自由度,n,1,（一般,n,取,5,次以上）,二、不确定度的,B,类评定,u,1.B,类不确定度的产生,外边,带来的不确定度,(,如，仪器出厂检验、校准、检定时引起的不确定度,),；,别人,已经做出来的不确定度,(,如：温度系数、某原子质量时引起的不确定度,),；,但都要转化为,标准偏差,u,信息获取途径：测量设备的使用说明书，校准证书、检定证书等给出的测量不确定度或最大允许误差 。,2,、,B,类不确定度的评定方法,U,：外边带来的,扩展不确定度,k,：外边的,包含因子,（或已知,U,P,和置信概率,p,换算出,k,P,值）,当,X,取自有关资料，,U,X,为标准差的,k,倍时，标准不确定度,U,X,=a/k.,当,X,落在（,x-a,x+a,）区间内概率为,1,，且在区间内出现机会相等，,X,服从均匀分布，则,U,X,=a/sqrt(3).,B,类评定的自由度,B,类评定的标准不确定度,U(x,),的自由度,一般只估计出,U(x,),的不可靠百分数，查,JJF 1059-1999,表,4,中的附录三。（当不可靠性为,10%,时，自由度为,50,）,合成不确定度,u,(x,i,),四、不确定度,A,类评定的独立性,1.A,类评定比,B,类评定更客观；,A,类与,B,类评定尽可能不要重复计算。,2.,不是每个变量都有,A,类和,B,类，有的只考虑,A,类，有的只有,B,类。,3.,上述合成不确定度只适用于即有,A,类和又有,B,类，数学模型为,的同一变量的合成不确定度。,数学模型为,第五节,函数,Y,的,合成不确定度,数学模型为,一、灵敏系数,有减化的公式可以不计算,灵敏系数,(,与数学模型有关,),二、相关系数,1.,相关系数的定义,r,不相关,r,0,强相关,时,（,r,1,， 或,r,-1,）,有,相关系数,时,：,包含因子,（一般取,k,2,）,：,合成标准不确定度,：,例：,按,分布类型,查表找出,第七节 不确定度,的,报告,第六节,扩展不确定度,U,或,U,P,置信水准,举例：,10k,标准电阻的校准,一、测量原理,：用七位半数字多用表对,被校 标准的电阻和参考标准电阻的电阻,进行测量,。条件：在,23C,时，通入测量电流,100,A,，进行校准。,二、数学模型,：,其中：,：被校标准电阻的阻值；,：参考标准电阻的阻值；,：参考标准电阻阻值的漂移；,：温度对参考标准电阻阻值的影响；,：被校标准电阻的和参考标准电阻的电阻示值比；,：对寄生电压、电压表分辨力引入的修正因子,；,：温度对被校标准电阻阻值的影响；,三、不确定度分量,求,参考标准,带来的,不确定度分量,参考标准电阻的校准证书给出：在,23,C,下，其,电阻值为：,，,包含因子,k=2,2.,求,参考标准的漂移,带来,的不确定度分量,历史数据得出,：,，,矩形分布,，,C,2,1,3.,求,参考标准电阻,的,温度修正,的不确定度分量,查资料得出参考标准电阻温度修正估计值为,0.000,，因温度变化电阻的变化范围为：,矩形分布,4.,被校标准电阻的温度修正,产生,的不确定度分量,根据制造商提供的信息，标准电阻的温度修正估计值为,0.000,，,标准电阻因温度变化的电阻变化范围为：,5.,寄生电压、仪器的分辨力,引入的修正因子 产生的不确定度分量,电压表的寄生电压、分辨力对 的影响在,110,-6,范围内，三角分布。因此，,6.,被校标准电阻的和参考标准电阻的电阻示值比,产生的不确定度分量,进行五次测量，结果分别为：,1.000 0104,、,1.000 0107,、,1.000 0106,、,1.000 0103,、,1.000 0105,。,五次平均值的不确定度,矩形分布,四、,被校标准电阻的阻值,五、,合成不确定度,相关性：以上各分量没有相关性,六、不确定度报告,在温度为,23C,，通入测量电流,100,A,，标称值为,10k,的标准电阻值为：,谢 谢！,