測量不確定度評定及應用

1、1測量不確定度評定及應用測量不確定度評定及應用EvaluationApplicationofUncertaintyinMeasurement貫徹國家計量技術(shù)規(guī)范《測量不確定評定與表示》（JJF10591999）水利部水工金屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗測試中心張步新曹樹林張偉平摘要：對測量誤差和測量不確定度的基本概念作了簡單介紹，并舉例說明了測量不確定度A類和B類評定以及測量結(jié)果給出的方法，為測量不確定度評定提供參考。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：測量不確定度誤差評定

2、1.概述概述測量的值與被測物的真值的差值為絕對誤差，同一條件下多次測量，每次的絕對誤差ixaiq為。測量誤差=測量結(jié)果真值=（測量結(jié)果總體均值）（總體均值真值）=隨機誤差axqii??系統(tǒng)誤差。實際上，真值是量的定義的完整體現(xiàn)，是無法得到的（不存在完美無缺的測量），其本質(zhì)上是不可能得到的。因此，在測量上，采用約定真值，以測量不確定度來表征真值處于的范圍。所以，測量結(jié)果與真值之差的測量誤差，也是無法確定的或確切獲知的。這是被人們普遍認為的

3、“誤差公理”。過去的觀點是通過誤差分析，給出被測量值不能確定的范圍即是誤差。按現(xiàn)在的觀點，誤差一詞不宜用來定量表明測量結(jié)果的可靠程度。測量誤差是表明測量結(jié)果偏離真值的差值，它客觀存在但人們無法準確得到。例如：測量結(jié)果可能非常接近真值（誤差很小），但由于認識不足，人們賦予的值卻落在一個較大區(qū)間（誤差）內(nèi)，另一方面測量結(jié)果可能遠遠偏離真值（誤差很大），而人們賦予的值卻落在一個較小區(qū)間（誤差）內(nèi)。如何較準確地確定一個這樣的區(qū)間，即這個區(qū)間表征

4、被測量之值與真值之間的分散性，就是說，測量結(jié)果可信的程度在什么水平上？根據(jù)現(xiàn)代計量學觀點，計量或測量結(jié)果可信的程度是需要通過分析和評定來確定的。測量不確定度是用來表征被測量之值所處范圍的一種評定。國際標準化組織ISO、國際電工委員會IEC、國際計量局BIPM、國際法制計量組織OIML、國際理論化學與應用化學聯(lián)合會IUPAC、國際理論物理與應用物理聯(lián)合會IUPAP、國際臨床化學聯(lián)合會IFCC等7個國際組織于1993年，聯(lián)合發(fā)布了《測量不確

5、定度表示指南》（GuidetotheExpressionofUncertaintyinMeasurement），簡稱GUM。我國于1999年，經(jīng)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準，頒布實施由全國法制計量技術(shù)委員會提出的《測量不確定度評定與表示》（JJF10591999）。適3令：axii???兩邊平方得：222)())((2)(axaxxxxxiii????????求n項和：???????????????????niniiniiiininiiaxa

6、xxxxxaxaxxxxx22222)())((2)(])())((2)[(?式中：(a)=（常量）xx?故：①222)(2)(xniixniiniinxxxx???????????而：0)(??????xnxxxniinii（是平均值的標準差），)(2222xnixnixxnsnnn?????????)(xs?x定義標準差：（常用表示）；?????2)(1)()(iiiiaxnaxss?)(is??定義平均值標準差與標準差的關(guān)系：（常

7、用表示）；nssix)()(???)(xs?x?所以：①式成為；)()()(222iniiisxxns??????整理得：=（貝塞爾公式）。②?1)()(2????nxxsniii?貝塞爾公式中的是由標準差公式定義的，但由于標準差公式中是真誤差值，在實際測量中?i?是無法得到的，因此，無法采用標準差公式求算。而貝塞爾公式即實驗標準差解決了這個問題，?使得采用評價隨機誤差的大小成為可能。?在相同條件下，對被測量（不含系統(tǒng)誤差）最佳估計值是