求助：请问一些有关不确定度的问题。

21 条回复

10xyx10 2008-01-24 10:38: 我想下载

帮帮我

10xyx10 2008-01-24 10:24: 我想下载

10xyx10 2008-01-24 10:23: :$

顶下了

yang13564 2007-12-18 15:08: 太好了！现在也搞搞明白

slcumt 2007-12-13 10:42: 真是好东西！太需要了

HOUSTON 2007-12-07 22:19: 在基本方法中属于重复性条件下的标准偏差是在重复性条件下测量得到的标准偏差,复现性条件下测量得到的标准偏差,具体什么是重复性,什么是复现性,看书就知道了,很简单
当被测量仪器修正值为零时，其不确定度不是零,还包括标准器等的不确定度

eason 2007-11-01 13:12: 好帖比我发表的全面很多谢谢

kevin_001 2007-11-01 11:15: 测量不确定度
鉴于测量不确定度在检测，校准和合格评定中的重要性和影响，考虑到试验机行业应用测量不确定度时间不长,现就有关测量不确定度概念、测量不确定度的评定和表示方法，谈谈学习体会。奉献给同行业人员。由于本人学识浅薄，力不从心，有不妥或错误处，期望批评指正。
（一）测量不确定度的概念
《测量不确定度表示指南》(GUM)，即国际指南，给出的测量不确定度的定义是：与测量结果相关联的一个参数，用以表征合理地赋予被测量之值的分散性。
其中，测量结果实际上指的是被测量的最佳估计值。被测量之值，则是指被测量的真值，是为回避真值而采取的。我国计量技术规范JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》中，亦推荐这一用法(见该规范2.3注4)。
须知，真值对测量是一个理想的概念，如何去估计它的分散性？实际上，国际指南(GUM)所评定的并非被测量真值的分散性，也不是其约定真值的分散性，而是被测量最佳估计值的分散性。
关于测量不确定度的定义，过去曾用过：
①由测量结果给出的被测量估计的可能误差的度量；
②表征被测量的真值所处范围的评定。
第①种提法，概念清楚，只是其中有“误差”一词，后来才改为第②种提法。现行定义与第②种提法一致，只是用被测量之值取代了真值，评定方法相同、表达式也一样，并不矛盾。
至于参数，可以是标准差或其倍数，也可以是给定置信概率的置信区间的半宽度。用标准差表示测量不确定度称为测量标准不确定度。在实际应用中如不加以说明，一般皆称测量标准不确定度为测量不确定度，甚至简称不确定度。
用标准差值表示的测量不确定度，一般包括若干分量。其中，一些分量系用测量列结果的统计分布评定，并用标准差表示：而另外一些分量则是基于经验或其他信息而判定的(主观的或先验的)概率分布评定，也以标准差值表示。可见，后者有主观鉴别的成分，这也是在定义中使用“合理地赋予”的主要原因。
为了和传统的测量误差相区别，测量不确定度用u(不确定度英文uncertainty的字头)来表示，而不用s。
应当指出，用来表示测量不确定度的标准差，除随机效应的影响外，还包括已识别的系统效应不完善的影响，如标准值不准、修正量不完善等。
显然，测量结果中的不确定度，并未包括未识别的系统效应的影响。尽管未识别的系统效应会使测得值产生某种系统偏差。
所以，可以概括地说，测量不确定度是由于随机效应和已识别得系统效应不完善的影响，而对被测量的测得值不能确定(或可疑)的程度。(注：这里的测得值，系指对已识别的系统效应修正后的最佳估计值)。
（二）不确定度的来源
在国际指南(GUM)中，将测量不确定度的来源归纳为10个方面：
① 对被测量的定义不完善；
② 实现被测量的定义的方法不理想；
③ 抽样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量；
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 对模拟仪器的读数存在人为偏移；
⑥ 测量仪器的分辨力或鉴别力不够；
⑦ 赋予计量标准的值或标准物质的值不准；
⑧ 引用于数据计算的常量和其他参量不准；
⑨ 测量方法和测量程序的近似性和假定性；
⑩ 在表面上看来完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化。
上述的来源，基本上概括了实践中所能遇到的情况。其中，第①项如再加上理论认识不足，即对被测量的理论认识不足或定义不完善似更充分些；第⑩项实际上是未预料因素的影响，或简称之为“其他”。
可见，测量不确定度一般来源于随机性和模糊性。前者归因于条件不充分，而后者则归因于事物本身概念不明确。
（三）测量不确定度的分类
尽管测量不确定的有许多来源，但按评定方法可将其分为二类：
（1）不确定度的A类评定
用对测量列进行统计分析的方法来评定的标准不确定度，称为不确定度的A类评定，也称A类不确定度评定，有时可用表示。
（2）不确定度的B类评定
用不同于对测量列进行统计分析的方法来评定的标准不确定度，称为不确定度的B类评定，也称B类不确定度评定，有时可用表示。
实践中，可以简单地说，测量不确定度按其评定方法可分为两类：
A类——用统计方法评定的分量；
B类——用非统计方法评定的分量。
用统计方法评定的A类不确定度，相应于传统的随机误差；而用非统计方法评定的B类不确定度，则并不相应于传统的系统误差。故不宜采用“随机不确定度”和“系统不确定度”的提法。
（四）测量不确定的评定方法
1. 技术依据
（1） JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》；
（2） GJB3756—1999《测量不确定度的表示及评定》；
（3）七个国际组织(BIPM、IEC、ISO、OIML、IUPAC、IUPAP、IFCC)于1993年制定的测量不确定度表示指南。
2. 评定步骤
为评定测量结果的不确定度或提供测量不确定度评定的报告，一般可按下列步骤进行。
(1) 概述；
(2) 建立数学模型；
(3) 输入量的标准不确定度评定；
标准不确定度的A类评定
标准不确定度的B类评定
（4）合成标准不确定度的评定；
（5）扩展不确定度的评定；
（6）测量不确定度的报告与表示。
3. 概述这部分可简单说明下列一些测量条件和情况：
（a）测量依据；
（b）测量环境条件；
（c）测量标准及其主要计量特性；
（d）被量对象及其主要性能；
（e）测量参数(项目)与简明测量方法；
（f）其他有关说明，包括评定结果的使用。如在规范化的常规测量中，本测量不确定度评定结果可直接用于重复性条件下或复现性条件下的测量结果。
4. 建立数学模型
所谓建立数学模型，就是根据被测量的定义和测量方案，确立被测量与有关量之间的函数关系。通常，一个被测量可能要依赖若干个有关量，只有确定了所依赖的各有关量的值才能得出被测量的值；只有评定了所依赖各量的不确定度，才能得出被测量值的不确定度。也可以说，数学模型实际上给出了被测量测得值不确定度的主要来源量。
（1）根据测量方法和测量程序建立数学模型，即确定被测量Y(输出量)与其它量(输入量) ，，．．．，间的函数关系：
Y=f( ，，．．．， ) (１)
输入量通常是一些直接可测的量，物理量或有关其它量(如修正量)。表示不确定度或误差区间的量不能作为输入量，它们只是有关输入量的不确定度来源。

kevin_001 2007-11-01 11:13: 看看测量不确定度实例汇编，应该有用

eason 2007-10-29 17:19: 一、测量误差的定义
测量误差为测量结果减去被测量的真值的差，简称误差。因为真值（也称理论值）无法准确得到，实际上用的都是约定真值，约定真值需以测量不确定度来表征其所处的范围，因此测量误差实际上无法准确得到。
测量不确定度：表明合理赋予被测量之值的分散性，它与人们对被测量的认识程度有关，是通过分析和评定得到的一个区间。
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确定得到。
例如：测量结果可能非常接近真值(即误差很小),但由于认识不足,人们赋予的值却落在一个较大区域内(即测量不确定度较大);也可能实际上测量误差较大,但由于分析估计不足,使给出的不确定度偏小。因此在评定测量不确定度时应充分考虑各种影响因素,并对不确定度的评定进行必要的验证。
二、误差的产生
误差分为随机误差与系统误差
误差可表示为：误差=测量结果-真值=随机误差+系统误差
因此任意一个误差均可分解为系统误差和随机误差的代数和
系统误差：由于测量工具（或测量仪器）本身固有误差、测量原理或测量方法本身理论的缺陷、实验操作及实验人员本身心理生理条件的制约而带来的测量误差称为系统误差．
系统误差的特点是在相同测量条件下、重复测量所得测量结果总是偏大或偏小，且误差数值一定或按一定规律变化．减小系统误差的方法通常可以改变测量工具或测量方法，还可以对测量结果考虑修正值．
随机误差：随机误差又叫偶然误差，即使在完全消除系统误差这种理想情况下，多次重复测量同一测量对象，仍会由于各种偶然的、无法预测的不确定因素干扰而产生测量误差，称为随机误差．
随机误差的特点是对同一测量对象多次重复测量，所得测量结果的误差呈现无规则涨落，既可能为正（测量结果偏大），也可能为负（测量结果偏小），且误差绝对值起伏无规则．但误差的分布服从统计规律，表现出以下三个特点：单峰性，即误差小的多于误差大的；对称性，即正误差与负误差概率相等；有界性，即误差很大的概率几乎为零．
从随机误差分布规律可知，增加测量次数，并按统计理论对测量结果进行处理可以减小随机误差．
三、精密度、精确度与准确度
用同一测量工具与方法在同一条件下多次测量，如果测量值随机误差小，即每次测量结果涨落小，说明测量重复性好，称为测量精密度好也称稳定度好，因此，测量偶然误差的大小反映了测量的精密度．
根据误差理论可知，当测量次数无限增多的情况下，可以使随机误差趋于零，而获得的测量结果与真值偏离程度——测量准确度，将从根本上取决于系统误差的大小，因而系统误差大小反映了测量可能达到的准确程度．
精确度是测量的准确度与精密度的总称，在实际测量中，影响精确度的可能主要是系统误差，也可能主要是随机误差，当然也可能两者对测量精确度影响都不可忽略．在某些测量仪器中，常用精度这一概念，实际上包括了系统误差与随机误差两个方面，例如常用的仪表就常以精度划分仪表等级．
仪表精确度简称精度，又称准确度。精确度和误差可以说是孪生兄弟，因为有误差的存在，才有精确度这个概念。仪表精确度简言之就是仪表测量值接近真值的准确程度，通常用相对百分误差（也称相对折合误差）表示。相对百分误差公式如下：
△ζ
δ=─────────────X100%
標尺上限值-標尺下限值
式中
δ─檢查過程相對百分比誤差
標尺上限值-標尺下限值─（儀器測量范圍）
△ζ─絕對誤差

从式中可以看出，仪表精确度不仅和绝对误差有关，而且和仪表的测量范围有关。绝对误差大，相对百分误差就大，仪表精确度就低。如果绝对误差相同的两台仪表，其测量范围不同，那么测量范围大的仪表相对百分误差就小，仪表精确度就高。精确度是仪表很重要的一个质量指标，常用精度等级来规范和表示。精度等级就是最大相对百分误差去掉正负号和%。按国家统一规定划分的等级有0.05,0.02,0.1,0.2,1,5 等。数字越小，说明仪表精确度越高。
四、应用精度的选择
在实际应用过程中，要根据测量的实际情况来选择仪器的量程和精度，并不一定精度等级小的仪器，就一定有最好的测量效果。以万用表的应用为例，采用准确度不同的万用表测量同一个电压所产生的误差。
例如：有一个10V标准电压，用100V挡、0．5级和15V挡、2.5级的两块万用表测量，问哪块表测量误差小？
解：第一块表测：最大绝对允许误差
△X1=±0.5％×100V=±0．50V。
第二块表测：最大绝对允许误差
△X2=±2．5％×l5V=±0.375V。
比较△X1和△X2可以看出：虽然第一块表准确度比第二块表准确度高，但用第一块表测量所产生的误差却比第二块表测量所产生的误差大。因此，可以看出，在选用仪器时，并非准确度越高越好。还要选用合适的量程。只有正确选择量程，才能发挥万用仪器潜在的准确度。
五、精度的标定方法
除了国家统一规定的等级外，随着电子技术的广泛应用，根据性能的不同，还有如下几种精度标定方法
1）显示值±X ：在电子显示仪器中应用，表示在当前显示值的最低位上，有X个字的误差。若显示值为Y，误差△X=X/Y*100%
2) 显示值的X%：在电子显示仪器中应用，表示当前显示值的X%为当前的误差范围。若显示值为Y 误差△X=X%，误差值为±X%*Y
3) 分段量程标定：应用于宽量程仪器，仪器在不同的测量区间内，采用不同的误差标定方法，例如在测量0.01-1伏电压时，误差为5%，在测1-10伏电压时，误差为1% 就是分段标定方法，应用分段标定仪器时，一定要选择好合适的量程，并认真的查看该量程的误差计算和标定方法.
4）数学模型式的误差标定：给出仪表的误差计算公式F(X)，根据仪表当前的测量结果Y和其他相关条件带入公式，计算出当前误差△X=F(Y)。这种方法测得的误差结果和测量值的对应关系多为曲线，由于这种方法各点误差不同，应用时应格外注意，认真的计算。
结束语
由上面的条件不难得出，针对不同的测量值，不同的误差标定方法对结果的实际测量精度是不同的。选择的时候，要针对测量情况和使用仪器在测量点的允许误差具体分析，并不一定低等级仪器就有最好的测量效果。要根据具体情况选择合适的仪器和量程，才能最大限度的减少测量的误差。
测量所能达到的精度是选择仪器的重要指标，本文详细的讲述了几种不同情况下，误差的产生、计算、标定的方法。希望对您选择合适的测量器具会有一定的帮助。

21 条回复

 回复

 今日话题

 最新文章

 热门话题

关于仪器网

仪器信息网

仪器计量技术

服务条款

官方客服