资源描述
Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,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,6-,*,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,6-,*,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,6-,*,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,6-,*,6-,1,第六章 直接测量不确定度评定,6-,2,直接测量就是用测量仪器直接获得被测量的量值的方法，直接测量法分为,（,1,）等精度（或等权）直接测量,（,2,）不等精度（或不等权）直接测量,（,3,）只有一组测量值,这些评定属于,A,类评定。,教学目的和要求,6-,3,通过本章内容的教学，使学生掌握等精度直接测量和不等精度直接测量不确定度的评定方法与步骤。要求学生清楚等精度测量、不等精度测量、权的概念；掌握等精度直接测量不确定度的评定方法与步骤；掌握不等精度直接测量不确定度的评定方法与步骤。,主要内容：,6-,4,1.等精度直接测量不确定度的评定：概述、评定,方法与步骤、实例。,2.不等精度直接测量不确定度的评定：概述、权,的概念及其确定、已知标准差时不确定度的评 定、已知测量值权时不确定度评定。,第一节 等精度直接测量不确定度评定,等精度测量的定义,等精度直接测量不确定度评定方法与步骤,6-,5,等精度测量的定义,6-,6,定义：等精度测量是指参与测量的五个要素均不发生变化的条件下的多次重复测量。又可称为重复性测量等标准差测量,。,特点：,等精度测量是一个理想的概念。,等精度测量准确度一般,只有一组测量值,常用于重复性定量表示,测量数据的预处理,测量不确定度的评定,6-,7,等精度直接测量不确定度评定,方法与步骤,（一）测量数据的预处理,6-,8,1,系统误差的消除,（,1,）找出产生系统误差的因素，从产生系统误差的根源上消除系统误差对测量的影响，使得到测量列中不含系统误差。,（,2,）针对产生系统误差的不同因素，设计测量方法，消除系统误差对测量结果的影响。,（,3,）找出定值系统误差的大小，利用加修正值的方法，使测量结果不含定值系统误差。,6-,9,2,判断粗大误差并将其剔除,利用第四章中叙述的粗大误差判别准则，判别测量列中是否存在含有粗大误差的异常值，若发现异常值，应将其剔除，直到测量列中不包含异常值为止。,（二）测量不确定度的评定,6-,10,对于仅含有系统效应和随机效应所致不确定度的测量列，其测量不确定度属,A,类不确定度，其评定方法和步骤如下：,（二）测量不确定度的评定,6-,11,1,计算测量列算术平均值，即,为测量结果的最佳估计值,2,计算残余误差,v,i,，,即,（二）测量不确定度的评定,6-,12,3,计算的标准不确定度，即,6-,13,4,确定包含因子,k,p,包含因子,k,与测量列的分布特征、自由度和置信水准,p,有关。,置信水准,p,值一般采用,99,和,95,，多数采用,95,；,自由度,n,1,；,测量列的分布在没有其它非正态的明显特征，原则上采用,t,分布,。,其,k,p,值采用,t,分布临界值。而当自由度,充分大而被测量可能值又接近正态分布时，可以近似认为,k,95,2,，,k,99,3,。当测量列非正态分布特征明显时，按具体的分布查得,k,值。,（二）测量不确定度的评定,（二）测量不确定度的评定,6-,14,5,计算扩展不确定度,U,，,即,6,测量结果的表达,不等精度测量的概念,权的概念及其确定,已知标准差时不确定度的评定,已知测量值权的不确定度评定,第二节,不等精度直接测量不确定度的评定,6-,15,不等精度测量的概念,1,、定义：不等精度测量是指在测量过程中，参与测量的五个要素除被测对象不能改变外，其它四个要素发生改变所进行的测量。又称为不等标准差性测量。,2,、特点：,测量准确度高,可靠性好,常用于高准确度的测量问题。,常用于复现性,的定量表示,6-,16,6-,17,一、权的概念,在等精度测量中，各测量结果的可靠程度可用一数值来表示，这个数值即称为该测量结果的“权”，记为,w,。测量结果的权可理解为：当它与另一些测量结果比较时，对该测量结果所给予的信赖程度。,权的概念及其确定,6-,18,二、,权的确定,设被测量的一组不等权测量结果,x,i,（,i,1,，,2,，,，,m,），,其方差分别为,s,i,2,（,i,1,，,2,，,，,m,），,则它们的权,w,i,与各自的方差成反比，即,（,i,1,，,2,，,，,m,）,显然，由上式知测量结果的权,w,i,0,。,且知，具有相同方差,s,2,的等精度测量列，它们的权相等。因此，等精度测量也是等权测量。它是不等精度测量的特例。,权的概念及其确定,6-,19,三、有关权的几个公式,1,w,1,:,w,2,:,w,n,w,1,:,w,2,:,w,n,kw,1,:,kw,2,:,kw,n,2,对被测量进行,m,组等精度测量，,w,i,n,i,（,i,1,，,2,，,，,m,）,权的概念及其确定,四、单位权及其方差,1,、定义：,在不等精度测量中，称权,w,0,1,为单位权，它所对应的方差为单位权方差，以,s,0,2,表示。,2,、单位权方差：,权等于,1,对应的方差为单位权方差，单位权方差是 “单次测量方差”。,3,、单位权及其方差的作用,通过单位权及其方差的概念，可以把不等精度测量的数据处理“看作是”等精度测量来处理。,6-,20,权的概念及其确定,6-,21,1计算,x,i,的权,2计算,x,i,最佳估计值,已知标准差时不确定度的评定,6-,22,3,计算的标准不确定度,已知标准差时不确定度的评定,6-,23,4,计算的扩展不确定度,5,测量结果报告,，,p,；,或,，,k,。,已知标准差时不确定度的评定,例题,6-,24,利用四台测角仪测量同一工件的角度，所得数据及其标准差如下：,x,1,38,47,06,，,s,1,0.2,x,2,38,47,11,，,s,2,0.5,x,3,38,47,09,，,s,3,0.4,x,4,38,47,08,，,s,4,0.4,求测量结果（,p,95,）,6-,25,计算测量值,x,i,的权,w,i,令,s,2,4,，,得,w,1,100,，,w,2,16,，,w,3,w,4,25,解答,6-,26,计算最佳估计值,38,47,7.23,解答,6-,27,计算 的标准差,。,0.16,解答,6-,28,计算的扩展不确定度,U,k,以自由度 ,4,-,1,3,，,p,0.95,查,t,分布表得,k,3.18,所以,U,3.18,0.16,0.51,解答,6-,29,测量结果报告,38,47,07.2,0.5,，,3,，,p,0.95,。,解答,已知测量值权的不确定度评定,6-,30,1,最佳估计值的确定,6-,31,2,的标准不确定度评定,（,1,）计算单位权方差,s,2,（,2,）的标准差 。,已知测量值权的不确定度评定,6-,32,3 的扩展不确定度评定,4,测量结果报告,，,p,已知测量值权的不确定度评定,例题,6-,33,对某物理量进行,6,次不等精度测量，测量数据见下表。求测量结果（,p,0.95,）,序号,1,2,3,4,5,6,x,i,/mV,10.1,10.2,10.1,10.5,10.4,10.3,w,i,2,3,1,2,4,5,17,w,i,x,i,20.2,30.6,10.1,21.0,41.6,51.5,175,v,i,-0.19,-0.09,-0.19,0.21,0.11,0.01,w,i,v,i,2,0.072 2,0.024 3,0.036 1,0.088 2,0.048 4,0.000 5,0.269 7,s,i,0.16,0.13,0.23,0.16,0.12,0.10,6-,34,解：计算最佳估计值,计算单位权方差要,s,2,解答,6-,35,计算的标准差,计算的扩展不确定度,U,=,2.570.06 0.15,mV,解答,6-,36,测量结果报告,（,10.3,0.2,）,mV,，,5,，,p,0.95,解答,
展开阅读全文