测量平差04ppt课件

第4章不确定度测定，1 )不确定度测定的基本概念，2 )基准不确定度的评定等级a评定等级b评定，3 )不确定度测定的合成基准不确定度扩展不确定度不确定度报告，4 )不确定度测定的应用实例，本章的要点，1，概要，1993，国际标准化机构(ISO )公布实施测量不确定度表示指南 (GUM )。 二、测定不确定度的定义、测定不确定度：测定结果所包含的一个参数表示被测定值的分散性。 分析：测定结果=测定的推定值不确定度，第一节测定不确定度的基本概念，第三，测定不确定度的评定方法，a级评定：通过一系列观测数据的统计分析进行评定，b级评定：根据经验和其他信息认定的概率分布进行评定，b级评定：测定不确定度和误差，联系：测定结果的精度评定数， 用标准偏差表示所有的不确定度成分，由于随机误差和系统误差，误差是不确定度的基础，不同之处在于：误差以真值和约束真值为中心，不确定度以测量的估计值为中心，误差一般难以一定，不确定度可以定量评价，误差有三种，边界模糊，难以严格区分的测量不确定度可以分为两种标准不确定度：用标准偏差表示的不确定度一般在标准不确定度的类别a中被评价，如果所测定的y依赖于其他n个量X1、X2、XN，则y的估计值y的标准不确定度是如何被估计的？ 思考：被测量x的估计值=单发测量值x :被测量x的估计值=算术平均值x :解释：第二节标准测量不确定度的评定，第二，标准不确定度的类别b评定，以前的测量数据，经验和资料； 设备和装置的一般知识，制造说明书和检定证明书或其他报告书提供的数据手册提供的参考数据等。 (1) b类评定的提出，(2) b类评定的依据，(3)常见b类评定，a，估计值受多个独立因素的影响，影响大小接近时为正态分布，2，从相关资料中得到估计值，当所给出的测定不确定度Ux是标准偏差的k倍时，如果x遵循均匀分布，则区间(x-a， x a )内概率为1，如果出现在各处的机会相等，则4、x受到满足两个独立且均匀的分布的要素的影响，则x遵循区间(x-a，x a )内的三角分布，5、x遵循区间(x-a， 根据x a )内的反正弦分布，其基准不确定度用2 )自由度的确定，a.A类评定的自由度：Bessel式：=n-1其他式：表4-1(P82 )，3，参照自由度及其确定1 )自由度的概念，自由度：从不确定度计算式的总和所包含的项目数减去各项目间存在的制约条件数后的差表示，含义：不确定度评定另外，在b.B类评定的自由度：一方面合成基准的不确定度、一方面uc的确定顺序、第一步骤是影响测定结果的多个不确定度成分的步骤2中，确定各成分与测定结果的传递关系及其之间的相关系数的步骤3中，给出各成分基准的不确定度的第四步骤用方法进行合成。 另外，2，uc的合成，例如在间接测定中，将各直接测定量xi的基准不确定度设为uyi，将其测定出的传输系数在第3节测定不确定度的合成，测定结果y的基准不确定度uc由下式表示：将与xi引起的所测定出的y的不确定度成分设为其中任意2个直接测定值xi、xj不确定度的相关系数、3、结果显示、2、延伸不确定度、1、延伸不确定度的提案、2、延伸不确定度的评定，其中，k由t分布的阈值给出，即-uc的自由度、各不确定度成分相互独立的情况下，P-规定的可靠性、测定结果：自由度无法通过上式计算的情况下，为三、不确定度报告、1、报告的基本内容、2、测定结果的显示、uu相对不确定度表现形式：3，注意事项，1 )有效数字一般不超过2位，2 )不确定度的数值与测定出的推定值的最后位置一致，3 )修约三分之一基准，1，测定不确定度的计算步骤，1 )列举主要成分，2 )计算各成分的传递系数，3 )评价基准不确定度的成分，赋予自由度， 4 )分析各相关系数，5 )求出UC和自由度，根据需要给出扩展不确定度，6 )不确定度的报告，4节的测定不确定度的应用例，例1:1，从分度值为0.01mm的千分尺各重复测定6次直径d和高度h，数据如下：1.d，计算h的平均值，v的推定值(2)不确定度评价；(1)根据由d的测定再现性引起的标准不确定度成分，(2)根据由h的测定再现性引起的标准不确定度成分，(3)根据取由微表的显示值误差引起的标准不确定度成分，(设备说明书：微表的显示值误差范围)，如果取均匀分布，则取相对标准偏差，对应的自由度，3， 不确定度合成体积测量的合成基准不确定度，其自由度为4，扩展不确定度，可靠性概率P=0.95，由于t分布表中含有因子，因此体积测量的扩展不确定度为5，不确定度报告，1 )用合成基准不确定度表示测量结果，2 )用扩展不确定度表示测量结果。 其中，符号前后的数值式扩展不确定度由合成基准不确定度和包含因子决定。 例2 :电压测量不确定度的计算、直流电压源的输出电压测量：标准条件、标准数字电压表、10次、测量值(v ) :10.000107、10.000103、10.000097、10000111、10.000091、10.000108、10.000121、10.000101， 10.000110 10.000094，1、电压推定值v、 2、计算不确定度评价，(1)标准电压表示值稳定度引起的标准不确定度成分，已知在24小时以内该测定点的显示值的稳定度不超过，若取得均匀的分布，(2)标准电压表示值的误差引起的标准不确定度成分，检定证明书：显示值的误差以3倍标准偏差计算，(3) 取由起因于电压测定的再现性的标准不确定度成分Bessel式计算的3、不确定度合成、4、延伸不确定度，取P=0.95、含有因子、电压测定、延伸不确定度、5、不确定度报告，例3 :测定某个液体粘度，用标准粘度油和高精度计时表测定粘度计常数c，其后，使被测定液体通过该粘度计，液体通过1、不确定度评价、(1)基于温度变化的标准不确定度成分、(2)基于粘度计的倾斜的标准不确定度成分、(3)基于空气浮力的标准不确定度成分、(4)基于粘度计的体积变化的标准不确定度成分， 已知的粘度测量的相对误差为0.1%，(3)通过时间测量的基准不确定度成分，(对应于3 )，例4 :测量块校正的不确定度计算，(1)，测量方法：用比较器对被校正测量块进行5次测量，考虑到温度的影响，导出的测量的数学模型为2， 被校正测量块在20时的长度：3，不确定度评价(1)对于由标准测量块的校正不确定度引起的不确定度成分，使用标准测量块的校正证明书测量19次，(2)对于由长度差测量不确定度引起的不确定度成分，分析：a，已知：比较器的25次观测