测量不确定度pdf

❶ 测量不确定度的原理

测量不确定度从词义上理解，意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明测量结果的质量的一个参数。实际上由于测量不完善和人们的认识不足，所得的被测量值具有分散性，即每次测得的结果不是同一值，而是以一定的概率分散在某个区域内的许多个值。虽然客观存在的系统误差是一个不变值，但由于我们不能完全认知或掌握，只能认为它是以某种概率分布存在于某个区域内，而这种概率分布本身也具有分散性。测量不确定度就是说明被测量之值分散性的参数，它不说明测量结果是否接近真值。
为了表征这种分散性，测量不确定度用标准〔偏〕差表示。在实际使用中，往往希望知道测量结果的置信区间，因此，在本定义注1中规定：测量不确定度也可用标准〔偏〕差的倍数或说明了置信水准的区间的半宽度表示。为了区分这两种不同的表示方法，分别称它们为标准不确定度和扩展不确定度。

❷ 什么是测量不确定度

以下是《JJF1001-1998通用计量术语》中关于测量不确定度及相关名词的定义。
A、测量不确定度：uncertainty of measurement
表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。
注：
1． 此参数可以是诸如标准偏差或其倍数，或说明了置信水准的区间的半宽度。
2． 测量不确定度由多个分量组成。其中一些分量可用测量列结果的统计分布估算，并用实验标准差表征。另一些分量则可用基于经验或其他信息的假定概率分布估算，也可用标准偏差表征。
3． 测量结果应理解为被测量之值的最佳估计，而所有的不确定度分量均贡献给了分散性，包括那些由系统效应引起的（如，与修正值和参考测量标准有关的）分量。
B、标准不确定度：standard uncertainty
以标准偏差表示的测量不确定度。
C、不确定度的A类评定：type A evaluation of uncertainty
通过对观测列进行统计分析，对标准不确定度进行估算的一种方法。
注：不确定度的A类估算，有时也称A类不确定度估算。
D、不确定度的B类评定： type B evaluation of uncertainty
通过对观测列进行非统计分析，对标准不确定度进行估算的一种方法。
注：不确定度的B类估算有时也称B类不确定度估算。
E、合成标准不确定度：combined standard uncertainty
当测量结果是由若干个其他量的值求得时，按其他各量的方差或（和）协方差算得的标准不确定度。
F、扩展不确定度：expanded uncertainty
确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。
注：扩展不确定度有时也称展伸不确定度或范围不确定度。
G、包含因子：coverage factor
为求得扩展不确定度，对合成标准不确定度所乘之数字因子。
注：
1． 包含因子等于扩展不确定度与合成标准不确定度之比。
2． 包含因子有时也称覆盖因子。

❸ 测量不确定度的定义

测量不确定度是“表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数”。
这个定义中的“合理”，意指应考虑到各种因素对测量的影响所做的修正，特别是测量应处于统计控制的状态下，即处于随机控制过程中。也就是说，测量是在重复性条件（见JJF1001－2011《通用计量术语及定义》第5.14条，本文×.×条均指该规范的条款号）或复现性条件（见5.15条）下进行的，此时对同一被测量做多次测量，所得测量结果的分散性可按5.17条的贝塞尔公式算出，并用重复性标准〔偏〕差sr或复现性标准〔偏〕差sR表示。
定义中的“相联系”，意指测量不确定度是一个与测量结果“在一起”的参数，在测量结果的完整表示中应包括测量不确定度。
通常测量结果的好坏用测量误差来衡量，但是测量误差只能表现测量的短期质量。测量过程是否持续受控，测量结果是否能保持稳定一致，测量能力是否符合生产盈利的要求，就需要用测量不确定度来衡量。测量不确定度越大，表示测量能力越差；反之，表示测量能力越强。不过，不管测量不确定度多小，测量不确定度范围必须包括真值（一般用约定真值代替），否则表示测量过程已经失效。

❹ 测量不确定度

学测量的，这不就是书上的定义么：测量不确定度是指“表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数”。

❺ 测量不确定度的原因

在实践中，测量不确定度可能来源于以下10个方面：
⑴对被测量的定义不完整或不完善；
⑵实现被测量的定义的方法不理想；
⑶取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量；
⑷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；
⑸对模拟仪器的读数存在人为偏移；
⑹测量仪器的计量性能的局限性。测量仪器的不准或测量仪器的分辨力、鉴别力不够；
⑺赋与计量标准的值和参考物质（标准物质）的值不准；
⑻引用于数据计算的常量和其它参量不准；
⑼测量方法和测量程序的近似性和假定性；
⑽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。

❻ 计算测量不确定度 实例

先说直接测量结果的不确定度 比如测量半径，测量质量等
先算最佳估计值 其实就是把所有该类测量结果做一个平均值
然后进行不确定度评定
A类 公式太难打了 直接说 每个测量值与平均值做差然后平方，然后和加起来，然后把和除以[n*(n-1)] n就是数据的个数 最后求出商的平方根
B类 一般只考虑仪器误差的影响，这个一般会给出来，德尔塔仪 除以根号3就行`
最后把a类、b类不确定度分别平方 ，再相加，再开根号就得出直接测量的不确定度了
结果x=最佳估计值+不确定度
举个例子
0~25mm千分尺测钢球的直径6次，分别为
D(mm) 3.115,3.122,3.119,3.117,3.120,,3.118
不存在粗大误差（就是不考虑其他误差）

（1）则最佳估计值D=3.1245(求数据的平均值)
（2）A类 按上面方法 比如第一组 D1-D=3.115-3.1245=-0.0095,类推 得到0.00099mm，这里n为6 n-1=5
（3）B类 题目一般会给 照着算 比如千分尺0~25mm误差0.004mm
（4）合成标准不确定度 A类 B类都知道了 按上面方法算 为0.003mm
则 D=(3.124加减0.003)

然后是间接测量不确定度的合成 所谓间接 就是需要用公式求的量，比如用千分尺测直径和高计算体积
间接测量量y与k个直接测量量有关，则其不确定度则由各直接测量量的不确定度决定，所以先算直接测量量的，方法如上。
算法：有两种 如果加减运算 比如Y=X+Z 则以Y为因变量，对X先求偏导，求完把X的平均值代入，结果乘x的不确定度，然后平方，然后对Z也是一样，最后的最后，求和，开方 得出Y的不确定度。。
第二种 比如Y=X*Z，先把两边取对数 然后以lnY为自变量，对X求偏导，把X平均值代入，然后乘以X的不确定度，平方。 然后对Z也是一样。最后的最后 加起来 然后开根号
没完 结果还要乘以Y的平均值（这个是用x和z的平均值算的）这样就完整了

举个例子 用0~25mm千分尺测V V=0.25*D*D*h
D：6.075 6.087 6.091 6.060 6.085 6.080
h：10.105 10.107 10.103 10.110 10.100 10.108
先计算直径d 最佳值 D=6.0797（平均值）
A类 结果是0.0045 方法见直接测量量的求法
B类 误差 德尔塔仪 依然是0.004 除以根号3 结果 0.0023
合成 得到0.0051mm
再算 高度h滴
最佳值：10.1055mm
A类 0.0015mm
B类 0.0023mm
合成 0.0027mm
最后的最后 V的
最佳值 0.25*d*d*h=293.367mm
合成 先对h吧 lnv=ln0.25+lnh+2lnd;
对h求偏导 结果为 1/h；把h的最佳值代入 然后乘它的不确定度0.0027 然后平方
同理 对D也是一样滴
把以上两个结果加起来 然后开根号 结果再乘以V的最佳估计值
V的不确定度就这么算出来啦 结果是0.5立方毫米
V=（293.4加减0.5）（立方毫米）

❼ 测量不确定度的来源

由此可见，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，后者归因于事物本身概念不明确。这就使得测量不确定度一般由许多分量组成，其中一些分量可以用测量列结果（观测值）的统计分布来进行估算，并且以实验标准〔偏〕差（见5.17条）表征；而另一些分量可以用其它方法（根据经验或其它信息的假定概率分布）来进行估算，并且也以标准〔偏〕差表征。所有这些分量，应理解为都贡献给了分散性。若需要表示某分量是由某原因导致时，可以用随机效应导致的不确定度和系统效应导致的不确定度，而不要用“随机不确定度”和“系统不确定度”这两个业已过时或淘汰的术语。例如：由修正值和计量标准带来的不确定度分量，可以称之为系统效应导致的不确定度。

❽ 测量不确定度评定依据的标准是什么

测量不确定度评定依据的标准：
国家计量技术规范JJF1059——1999《测量不确定度评定与表示》
国家军用标准GJB 3756—1999《测量不确定度的表示及评定》