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测量投影仪测量不断定度
发布者:顺华仪器 发布时间:2013/9/19 21:33:48 浏览:2336次 【字体:

【测量投影仪——测量不断定度】

    

    测量投影仪在测量过程中的测量不断定度从词义上懂得,意味着对测量成果可信性???⊿有效性的猜忌程度或不确定程度,是定量阐明测量成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疏散性,即每次测得的成果不是同一值,而是以必定的概率疏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,但由于我们不能完整认知或控制,只能认为它是以某种概率散布存在于某个区域内,而这种概率散布本身也具有疏散性??。测量不断定度就是阐明被测量之值疏散性的参数,它不阐明测量成果是否接近真值??。

    为了表征这种疏散性,测量不断定度用标准〔偏〕差表现??。在实际应用中,往往盼望知道测量成果的置信区间,因此,在本定义注1中规定:测量不断定度也可用标准〔偏〕差的倍数或阐明了置信水准的区间的半宽度表现??。为了区分这两种不同的表现方法,分辨称它们为标准不断定度和扩大不断定度??。

    在实际的测量过程中,测量不断定度可能起源于以下10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把持不完善;

    (5)对模仿仪器的读数存在人为偏移;

    (6)测量仪器的分辨力或辨别力不够;

    (7)赋与计量标准的值和参考物质(标准物质)的值不准;

    (8)引用于数据盘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)在表面上看来完整雷同的条件下,被测量重复观测值的变更??。

    由此可见,测量投影仪的测量不断定度一般起源于随机性和含混性,前者归因于条件不充分,后者归因于事物本身概念不明确??。这就使得测量不断定度一般由许多分量组成,其中一些分量可以用测量列成果(观测值)的统计散布来进行估算,并且以实验标准〔偏〕差(58)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散布)来进行估算,并且也以标准〔偏〕差表征??。所有这些分量,应懂得为都贡献给了疏散性??。若需要表现某分量是由某原因导致时,可以用随机效应导致的不断定度和系统效应导致的不断定度,而不要用“随机不断定度”和“系统不断定度”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断定度分量,可以称之为系统效应导致的不断定度??。

    不断定度当由方差得出时,取其正平方根??。当疏散性的大小用阐明了置信水准的区间的半宽度表现时,作为区间的半宽度取负值显然也是毫无意义的??。当不断定度除以测量成果时,称之为相对不断定度,这是个无量纲量,通常以百分数或10的负数幂表现??。

    投影仪在测量不断定度的发展过程中,人们从传统上懂得它是“表征(或阐明)被测量真值所处领域的一个估计值(或参数)”;也有一段时代懂得为“由测量成果给出的被测量估计值的可能误差的度量”??。这些曾经应用过的定义,从概念上来说是一个发展和演变过程,它们涉及到被测量真值和测量误差这两个理想化的或理论上的概念(实际上是难以操作的未知量),而可以具体操作的则是现定义中测量成果的变更,即被测量之值的疏散性??。  早在七十年代初,国际上已有越来越多的计量学者认识到应用“不断定度”代替“误差”更为科学,从此,不断定度这个术语逐渐在测量领域内被广泛利用??。1978年国际计量局提出了实验不断定度表现建议书INC-1??。1993年制定的《测量不断定度表现指南》得到了BIPM???⊿OIML???⊿ISO???⊿IEC???⊿IUPAC???⊿IUPAP???⊿IFCC七个国际组织的批准,由ISO出版,是国际组织的重要权威文献??。我国也已于1999年颁布了与之兼容的测量不断定度评定与表现计量技巧规范??。至此,测量不断定度评定成为检测和校准实验室必不可少的工作之一??。由于测量不断定度的理论较新,在懂得上有必定难度??。本文就不断定度的一些特点进行讨论??。 

    一???⊿测量成果是一个区域

    测量的目标是为了断定被测量的量值??。测量成果的品德是量度测量成果可信程度的最重要的根据??。测量不断定度就是对测量成果质量的定量表征,测量成果的可用性很大程度上取决于其不断定度的大小??。所以,测量成果表述必须同时包含赋予被测量的值及与该值相干的测量不断定度,才是完整并有意义的??。表征合理地赋予被测量之值的疏散性???⊿与测量成果相接洽的参数,称为测量不断定度??。字典中不断定度(uncertainty)的定义为“变更???⊿不可靠???⊿不确知???⊿不断定”??。因此,广义上说,测量不断定度意味着对测量成果可信性???⊿有效性的猜忌程度或不确定程度??。实际上,由于测量不完善和人们认识的不足,所得的被测量值具有疏散性,即每次测得的成果不是同一值,而是以必定的概率疏散在某个区域内的多个值??。虽然客观存在的系统误差是一个相对断定的值,但由于我们无法完整认知或控制它,而只能认为它是以某种概率散布于某区域内的,且这种概率散布本身也具有疏散性??。测量不断定度正是一个阐明被测量之值疏散性的参数,测量成果的不断定度反响了人们在对被测量值正确认识方面的不足??。即使经过对已断定的系统误差的修正后,测量成果仍只是被测量值的一个估计值,这是因为,不仅测量中存在的随机效应将产生不断定度,而且,不完整的系统效应修正也同样存在不断定度??。

    本来流量量传系统中请求上一级标准器的容许误差需小于下一级标准器的1/21/3,不断定度理论的发展使得大家认可测量成果的不断定度按不断定度评定方法进行分析,当被测仪器重复性很好且测量过程得到较好把持时,两级标准器不断定度的差别可能会相差无几,这样就大大减少了传递过程中精度的丧失,使得量值传递系统更为合理??。 

    二???⊿不断定度与误差

    概率论???⊿线性代数和积分变换是误差理论的数学基础,经过几十年的发展,误差理论已自成系统??。实验标准差是分析误差的基础手段,也是不断定度理论的基础??。因此从本质上说不断定度理论是在误差理论基础上发展起来的,其基础分析和盘算方法是共同的??。但在概念上存在比较大的差别??。

    测量不断定度表明赋予被测量之值的疏散性,是通过对测量过程的分析和评定得出的一个区间??。测量误差则是表明测量成果偏离真值的差值??。经过修正的测量成果可能非常接近于真值(即误差很小),但由于认识不足,人们赋予它的值却落在一个较大区间内(即测量不断定度较大)??。测量不断定度与测量误差在概念上有许多差别.

    三???⊿不断定度的A类评定与B类评定

    用对观测列的统计分析进行评定得出的标准不断定度称为A类标准不断定度,用不同于对观测列的统计分析来评定的标准不断定度称为B类标准不断定度??。将不断定度分为“A”类与“B”类,仅为讨论方便,并不意味着两类评定之间存在本质上的差别,A类不断定度是 

    由一组观测得到的频率散布导出的概率密度函数得出:B类不断定度则是基于对一个事件产生的信任程度??。它们都基于概率散布,并都用方差或标准差表征??。两类不断定度不存在那一类较为可靠的问题??。一般来说,A类比B类较为客观,并具有统计学上的严格性??。测量的独立性???⊿是否处于统计把持状态和测量次数决定A类不断定度的可靠性??。

                               

    A”???⊿“B”两类不断定度与“随机误差”与“系统误差”的分类之间不存在简略的对应关系??。“随机”与“系统”表现误差的两种不同的性质,“A”类与“B”类表现不断定度的两种不同的评定方法??。随机误差与系统误差的合成是没有断定的原则可遵守的,造成对实验成果处理时的差别和混乱??。而A类不断定度与B类不断定度在合成时均采用标准不断定度,这也是不断定度理论的进步之一??。 

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