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计量基础知识不确定度和数据处理

5 计量基础知识不确定度和数据处理
第一节 测量不确定的评定的一般要求
二、 评定时的注意事项
1、在分析测量不确定度的来源时,应充分考虑各项 不确定度分量的影响,不遗漏,不重复。
2、标准不确定度分量的评定,可以采用A类评定方 法,也可采用B类评定方法,采用何种评定方法根 据实际情况选择。
3、采用A类评定方法时,如果怀疑测量数据有异常 值,应按统计判别准则判断并剔除测量数据中的 异常值,然后再评定其标准不确定度。
注意:黑箱模型中灵敏系数为1
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第三节 标准不确定度分量的评定
一、 标准不确定度的A类评定 ➢ 用对测量数据处理的统计方法进行评定,用
计算得到的实验标准偏差表征。
➢ 用算术平均值作为测量结果时,测量结果 的A类标准不确定度为: _
(3) 数学模型可以很复杂,也可以很简单。 (4) 理论上数学模型可由测量原理导出,但实际却不一
定都能做到,有时甚至根本无法写出数学模型。 这时可以先把对Y有影响的Xi找到,xi对y的影响可以
表示为yxi,数学模型可以写为:
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关于数学模型
y=f(x1,x2,,xn) ——透明型模型
4、确定各输入量的标准不确定度u(xi) 根据各输入量标准不确定度评定方法的不同,分为标准 不确定度的A类评定和标准不确定度的B类评定。 A类评定:对测量样本统计分析进行不确定度评定的方 法。用A类评定方法得到的标准不确定度称A类标准不 确定度。用实验标准偏差表征。 B类评定:用不同于测量样本统计分析的其他方法进行 的不确定度评定的方法。它是基于经验或其他信息的假 定概率分布估算的,也可用标准偏差表征。
y=yx1+yx2++yxn ——黑箱模型
当xi对y的影响以比例形式出现时:
y=yx1yx2yxn ——黑箱模型
在许多情况下,测量模型是混合型的,即
y=f(x1,x2,,xn) +yx1+yx2++yxn y=f(x1,x2,,xn)yx1yx2yxn
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关于数学模型
4、若对测量结果进行修正,修正值不应记在不确定 度内,但应考虑由修正不完善引入的不确定度。
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第二节 不确定度的来源
1、被测量的定义不完全 2、被测量的定义值的复现不理想 3、被测量的样本可能不完全代表定义的被测量 4、对环境条件的影响认识不足 5、人员的读数偏差 6、测量仪器计量性能的局限性(如分辨力等) 7、测量标准或测量设备不完善 8、在数据处理时所引用的常数或其他参数的不准确 9、测量方法、测量系统和测量程序不完善 10、在相同条件下,被测量重复观测重的随机变化。 11、修正不完善
(3)
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第六章 测量不确定度的表示与评定
标准不确定度分量:用ui表示 A类标准不确定度:用uA 表示,B类标准不确定度:用uB 表示 合成标准不确定度:用uc 表示 扩展不确定度:由合成标准不确定度的倍数表示的测量不确 定度。用U表示 U=k uc 包含因子:为获得扩展不确定度而用作合成标准不确定度的倍 乘因子,用k 表示
置信水平:用P表示;自由度:用 表示。
X U
X
X U
U
置信区间
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第六章 测量不确定度的表示与评定
第一节 测量不确定评定的一般要求
一、测量不确定度评定步骤
1、确定被测量和测量方法
测量方法包括测量原理、测量仪器及其使用条件、测量 程序、数据处理程序等。
2、分析并列出对测量结果有明显影响的不确定的来源
1、用测长仪比较测量法测量量块的长度,数学模型可表示
为:
lls的电压示值,数学模型为
y=yx1+yx2++yx6 ——黑箱模型
yx1 :标准表不准引入的不确定度; yx2 :信号源两次读数间的漂移引入的不确定度; yx3 :开关两路的不一致性引入的不确定度; yx4 :各种随机因素引入的不确定度,即测量数据的重复性; yx5 :波形失真引入的不确定度; yx6 :被检表的分辨力;
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例:用比较法校准一台电压表在1MHz频率时的1V电压示值,分 析校准的不确定度来源。
可能的不确定度来源:
1. 标准表不准引入的不确定度;
2. 信号源两次读数间的漂移引入的不确定度;
3. 开关两路的不一致性引入的不确定度;
4. 各种随机因素引入的不确定度,即测量数据的
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第一节 测量不确定评定的一般要求
一、测量不确定度评定步骤
5、确定对应于各输入量的标准不确定度分量ui (y)
ui(y)ciu(xi)xfi u(xi)
6、对应各标准不确定度分量ui (y)进行合成,得 到合成标准不确定uc。
7、确定被测量Y可能值分布的包含因子 8、确定扩展不确定度U=kuc 9、给出测量不确定度报告
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关于数学模型
3、利用感应分压器进行衰减测量时,数学模型为:
y =20log(D1/ D2) + yx1+yx2+ yx3 +yx4 ——混合模型
yx1 :混频器非线性引入的不确定度分量 ; yx2 :噪声及泄漏引入的不确定度分量 ; yx3 :各种随机影响带来的不确定度分量 ; yx4 :失配引入的不确定度分量 ;
3、建立满足测量不确定度评定所需的数学模型
建立数学模型也称为测量模型化,即建立被测量和所有 影响量之间的函数关系。数学模型中应包括所有对测量 不确定度有影响的输入量。
Y=f(X1,X2,…,Xn)
Xi 为输入量,Y为输出量。
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第一节 测量不确定评定的一般要求
一、测量不确定度评定步骤
重复性;
5. 波形失真引入的不确定度;
标准表
6. 被检表的分辨力; 信号源
开关
7. 其他。
计量基础知识不确定度和数据处理
被检表
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关于数学模型
(1) 数学模型是测量不确定度评定的依据,但是数学模 型或者说是测量模型可能与计算公式不一致。
(2) 数学模型不是唯一的。如果采用不同的测量方法和 测量程序,就可能有不同的测量模型。
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