计量建标(检测)校准结果的测量不确定度评定简介

1、检测、校准结果的测量不确定度评定简介 JJF1059.1-2012梁秋荣内容简介l测量不确定度的定义l测量不确定度的分类l标准测量不确定度的评定方法l评定测量不确定度的一般流程l测量不确定度来源分析l测量模型的建立l标准不确定度的评定l合成标准不确定度的计算l扩展不确定度的确定l测量不确定度的报告与表示测量不确定度的定义 简称不确定度l表征赋予被测量值分散性的非负参数。（VIM2008版定义）l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。（GUM定义）测量不确定度的分类l标准测量不确定度ui：以标准偏差表示的测量不确定度。（简称标准不确定度）l合成标准测量不确定度uc ：由在一个

2、测量模型中各输入量的标准测量不确定度获得的输出量的标准测量不确定度。（简称合成标准不确定度）l相对标准测量不确定度urel ：标准不确定度除以测得值的绝对值。（简称相对标准不确定度）l扩展测量不确定度U：合成标准不确定度与一个大于1的数字因子的乘积。（简称扩展不确定度）标准测量不确定度的评定方法l测量标准不确定度的A类评定 简称A类评定，对在规定测量条件下测得的量值用统计分析的方法进行的测量不确定度分量的评定。l测量标准不确定度的B类评定 简称B类评定，用不同于测量不确定度A类评定的方法对测量不确定度分量进行的评定。评定测量不确定度的一般流程lGUM法：测量不确定度来源分析l在实际测量中，有许

3、多可能导致测量不确定度的来源。例如：1）被测量的定义不完整；2）被测量定义的复现不理想；3）取样的代表性不够，即被测样本可能不完全代表所定义的被测量；4）对测量受环境条件的影响认识不足或对环境条件的测量不完善；5）模拟式仪器的人员读数偏移；6）测量仪器的计量性能（如最大允许误差、灵敏度、鉴别力、分辨力、死区及稳定性等）的局限性，即导致仪器的不确定度；测量不确定度来源分析7）测量标准或标准物质提供的标准值的不准确；8）引用的常数或其他参数值的不准确；9）测量方法和测量程序中的近似和假设；10）在相同条件下，被测量重复观测值的变化。测量不确定度的来源必须根据实际测量情况进行具体分析。分析时，除了定

4、义的不确定度外，可从测量仪器、测量环境、测量人员、测量方法等方面全面考虑，特别要注意对测量结果影响较大的不确定度来源，应尽量做到不遗漏、不重复。测量模型的建立l测量中，当被测量（即输出量）Y由N个其他量X1，X2，XN（即输入量），通过函数f来确定时，则公式（1）称为测量模型：Y=f（ X1，X2，XN）式中大写字母表示量的符号，f为测量函数。设输入量Xi的估计值为xi，被测量Y的估计值为y，则测量模型可写成： y=f（x1，x2 xn）标准不确定度的评定标准不确定度的A类评定 对被测量进行独立重复观测，通过所得到的一系列测得值，用统计分析方法获得实验标准偏差s( x )，当用算术平均值x作为

5、被测量估计值时，被测量估计值的A类标准不确定度按下式计算：uA=u( x )=s( x ) = s ( x ) / nl贝塞尔公式法在重复性条件或复现性条件下对同一被测量独立重复观测n次，得到n个测得值xi(i=1,2, ,n),被测量的最佳估计值是n个独立测得值的算术平均值x，单个测得值xk的实验标准偏差s(xk),按下式计算：标准不确定度的评定n1i2ik)xx(1n1)x( sn)/s(x)xs()x(ukA被测量估计值x的类标准不确定度按下式计算：标准不确定度的评定l标准不确定度的A类评定的其他方法：l极差法一般在测量次数较少时，可采用极差法评定。在重复性条件或复现性条件下，对i进行n

6、次独立重复观测，测得值中的最大值与最小值之差称为极差，用表示，则式中为极差系数。C/R)x( skl标准不确定度的类评定 类评定的方法是根据有关的信息或经验，判断被测量的可能值区间(-a,a)，假设被测量值的概率分布,根据概率分布和要求的概率p估计包含因子k ,则类标准不确定度为:uB=a / ka为区间的半宽度.标准不确定度的评定合成标准不确定度的计算l计算合成标准不确定度的通用公式 l当各输入量间均不相关时，相关系数为零。被测量的估计值y的合成标准不确定度为：l当各输入量间不正强相关，相关系数为1时，合成标准不确定度为：若灵敏系数为1，则变为：l各输入量间相关时合成标准不确定度的计算（略）

7、合成标准不确定度的计算扩展不确定度的确定l扩展不确定度是被测量可能值包含区间的半宽度。l扩展不确定度分为和 两种。在给出测量结果时，一般情况下报告扩展不确定度。l扩展不确定度由合成标准不确定度uc乘包含因子k得到 U=k uc测量结果可表示成Y=yU。 被测量Y的可能值以较高的置信概率落在该区间内. 即: y-UYy+U 扩展不确定度的确定l扩展不确定度：当要求扩展不确定度所确定的区间具有接近于规定的包含概率时，扩展不确定度用符号表示，当为0.95或0.99时，分别表示为95和99.kuck是包含概率为时的包含因子，根据合成标准不确定度的有效自由度和需要的包含概率，查t值表得到。l在给出时应同时给出有效自由度l如果可以确定可能值的分布不是正态分布，而是接近于其他某种分布，则不应按上式计算。例如：可能值近似为矩形分布，取p0.95时k1.65；取p0.99时k1.71；取p1时k1.73测量不确定度的报告与表示l完整的测量结果应报告被测量的估计值及其测量不确定度以及有关的信息。l通常在报告测量结果时都用扩展不确定度表示，但以下几种情况或有关方约定的采用合成标准不确定度：1、基础计量学研究；2、基本物理常量测量；3、复现国际单位制单位的国际比对。l当涉及工业、商业及健康和安全方面的测量时，