【5A文】17025不确定度教材.ppt

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1、17025培训教材测量不确定度的评估目录第一章基本术语和概念第二章测量不确定度的来源第三章几种常见的统计分布第四章标准不确定度的A类评定第五章标准不确定度的B类评定第六章不确定度评定的一般程序第一章基本术语和概念1.1[测量]不确定度与测量结果相关联的参数，表征合理地赋予被测量值的分散性。●在测量结果的完整表述，应包括测量不确定度。●参数值可为标准偏差或其倍数，或是说明了置信水平的区间的半宽。1.2标准不确定度(u)以标准偏差表示的测量不确定度称为标准不确定度。1.3扩展不确定度(U)以标准偏差的倍数表示的不确定度称为扩展不确定度。●体现测量值分布的区间

2、1.4不确定度的A类评定通过对观测列进行统计分析对标准不确定度进行估算的方法。1.5不确定度的B类评定通过对数据进行非统计方法处理，对标准不确定度进行估算的一种方法。1.6合成标准不确定度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（和）协方差算得的标准不确定度。协方差是相关性导致的方差。1.7自由度（υ）在方差计算中，和的项数减去对和的限制数。1.8置信概率（P）与置信区间或统计包含区间有关的概率值（1-α），α为显著性水平。当测量值服从某分布时，落在某区间的概率P即为置信概率。介于（0，1）之间。1.9包含因子（K）为获得扩展不确定度，而对合

3、成标准不确定度所乘的数字因子。1.10测量结果的表达即±U，P，K，υ。包括：●被测量的最佳估计值（或约定真值）●不确定度U●置信概率P（或包含因子K）●自由度υ1.11最佳估计值=(3-1)]●——最佳估计值；●n——数据的个数；●x——第i个测量值；1.12中心极限定理大量独立随机变量之和，具有近似于正态的分布，而不管个别变量的分布如何。大量：●对于有限次测量，单次测量的实验标准偏差或样本标准差用s表示。（3-2）其中：―为x的残差―第i次测量结果―n次测量结果的算术平均值●对于有限次测量的最佳估计值的标准偏差（或称为平均值的实验标准偏差）s=s为的实

4、验标准偏差第二章测量不确定的的来源在实践中，测量不确定度可能来源于以下十个方面：1对被测量的定义不完整或不完善；2实现被测量的定义的方法不理想；3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；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测量仪器的分辩力或鉴别力不够；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它参量不准；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。第三章几种常见的统计分布3.1正态分布(高斯分布)概率密

5、度函数f（x）=exp[-()2]（－）①μ为数学期望值,是正态总体的平均值.②σ为标准偏差，表明总体的分散程度.③是随机误差最普遍的一种分布.④当μ＝0，σ＝1时称为标准正态分布服从正态分布的测量：重复条件或复现条件下多次测量的算术平均值的分布；测量值用扩展不确定度给出，而又对其没有特殊说明时；相互独立的分量比较多，而且大小比较接近时；量值较大的分量能够确定接近正态分布时。3.2T分布当测量次数有限时，呈现t分布。当测量次数无限大时，则T分布趋向为标准正态分布。T分布，t变量处于[－t,+t]内的概率为P，t为其临界值，临界值t用于扩展不确定度评定中作为

6、包含因子，即k=t。3.3均匀分布(矩形分布)在区间[-a，a]内，量值以等概率落入，而且落于该区间外的概率为零，则称被测量值服从均匀分布，通常记作υ[-a，a]。服从均匀分布的测量有：●数字式仪器的读数分辨误差，●数据计算中的舍入误差,等。●在缺乏任何其他信息的情况下，一般假设为服从均匀分布。3.4三角分布两个独立相同均匀分布U[-,]之和服从三角分布T[-a,a]。服从三角分布:●两次测量过程数据凑整误差●两次调零不准所引起的误差等3.5其他统计分布反正弦分布（U形分布），梯形分布等。EMC测量中经常是U形分布。第四章标准不确定度的A类评定4.1概述该

7、类不确定度是对测量列进行统计技术计算而得。被测量X，在重复条件或复现性条件下进行n次独立测量，观测值X(),则算术平均值：=；标准偏差S：自由度：=n-1上述实验标准偏差S表示实验测量列中任一次测量结果的标准差。通常以独立观测列的算术平均值作为测量结果，则测量结果的标准不确定度，即A类标准不确定度u（平均值的实验标准偏差）su=s=(4－1)最佳估计值的扩展不确定度UU＝ks一般测量结果的置信水平定为95％，对于有限次测量可查T表得包含因子K（见附表）。4.2直接测量例1：用游标卡尺测直径，重复测量九次，数据见表1，求测量结果（P＝95％）表1序号1234

8、567895.35.55.25.35.15.45.35.45.20