第5章:测量不确定度
第5章：测量不确定度
教学目的和要求: 通过本章内容的教学,使学生能够对测量数 据合理的、正确进行测量不确定度的评定与 表示。要求学生清楚测量不确定度的概念, 明了不确定度的分类,掌握标准不确定度A类 和B类评定方法、合成标准不确定度和扩展不 确定度的评定方法;正确进行测量不确 定度的报告和表示
教学目的和要求： 通过本章内容的教学，使学生能够对测量数 据合理的、正确进行测量不确定度的评定与 表示。要求学生清楚测量不确定度的概念， 明了不确定度的分类，掌握标准不确定度A类 和B类评定方法、合成标准不确定度和扩展不 确定度的评定方法；正确进行测量不确 定度的报告和表示。 5-2
主要内容 1.测量不确定度的基本概念:产生背景、定义及分类、测量 误差与测量不确定度、产生测量不确定度的原因、测量过程 的数学模型的建立、测量不确定度传播规律。 2.标准不确定度的A类评定:单次测量结果实验标准差与算 术平均值实验标准差、测量过程的合并样本标准差、不确定 度A类评定的独立性。 3.标准不确定度的B类评定:B类不确定度评定的信息来源、 B类不确定度的评定方法、B类不确定度评定的自由度及其意 义、B类标准不确定度评定的流程
主要内容 1. 测量不确定度的基本概念：产生背景、定义及分类、测量 误差与测量不确定度、产生测量不确定度的原因、测量过程 的数学模型的建立、测量不确定度传播规律。 2. 标准不确定度的A类评定：单次测量结果实验标准差与算 术平均值实验标准差、测量过程的合并样本标准差、不确定 度A类评定的独立性。 3. 标准不确定度的B类评定：B类不确定度评定的信息来源、 B类不确定度的评定方法、B类不确定度评定的自由度及其意 义、B类标准不确定度评定的流程。 5-3
主要内容 4.合成标准不确定度的评定:输入量不相关时不确定度合成、 输入量相关时不确定度合成、合成标准不确定度的自由度、合 成标准不确定度的计算流程。 5.扩展不确定度的评定:输出量的分布特征、扩展不确定度的 含义、包含因子的选择、评定流程。 6.测量不确定度的报告与表示:测量结果及其不确定度的报告、 测量不确定度的报告方式、测量不确定度评定的总流程
主要内容 4. 合成标准不确定度的评定：输入量不相关时不确定度合成、 输入量相关时不确定度合成、合成标准不确定度的自由度、合 成标准不确定度的计算流程。 5. 扩展不确定度的评定：输出量的分布特征、扩展不确定度的 含义、包含因子的选择、评定流程。 6. 测量不确定度的报告与表示：测量结果及其不确定度的报告、 测量不确定度的报告方式、测量不确定度评定的总流程。 5-4
第一节 测量不确定度的基本概念 ●测量不确定度的产生背景 ●测量不确定度的定义及分类 ●测量误差与测量不确定度 产生测量不确定度的原因 ●测量过程的数学模型的建立 ●测量不确定度传播律
⚫ 测量不确定度的产生背景 ⚫ 测量不确定度的定义及分类 ⚫ 测量误差与测量不确定度 ⚫ 产生测量不确定度的原因 ⚫ 测量过程的数学模型的建立 ⚫ 测量不确定度传播律 第一节 测量不确定度的基本概念 5-5
、产生背景 1、测量误差是一个理想化的概念,实际中难以准确 定量确定 2、系统误差和随机误差在某些情况下界限不是十分 清楚,使得同一被测量在相同条件下的测量结果因评 定方法不同而不同,从而引起测量数据处理方法和测 量结果的表达不统一,影响国际间交流
1、测量误差是一个理想化的概念，实际中难以准确 定量确定。 2、系统误差和随机误差在某些情况下界限不是十分 清楚，使得同一被测量在相同条件下的测量结果因评 定方法不同而不同，从而引起测量数据处理方法和测 量结果的表达不统一，影响国际间交流。 一、产生背景 5-6
发展史 1980年国际计量局(BIPM)起草了一份《实验不 确定度建议书ⅠNC-1》。 1981年,第七十届国际计量委员会(CIPM)批准 了上述建议,并发布了一份CIPM建议书,即CI-1981。 1986年,CIPM再次重申采用上述测量不确定度表 示的统一方法,并发布了CIPM建议书CI-1986
➢ 1980年国际计量局（BIPM）起草了一份《实验不 确定度建议书INC－1》。 ➢ 1981年，第七十届国际计量委员会（CIPM）批准 了上述建议，并发布了一份CIPM建议书，即CI－1981。 ➢ 1986年，CIPM再次重申采用上述测量不确定度表 示的统一方法，并发布了CIPM建议书CI－1986。 发展史 5-7
发展史 >1993年,GUM以7个国际组织的名义正式由国际标 准化组织颁布实施,并在1995年又作了修订 我国由全国法制计量委员会委托中国计量科学研究 院起草制定了国家计量技术规范《测量不确定度评定 与表示》(JF1059-199)。该规范原则上等同 GUM的基本内容,作为我国统一准则对测量结果及其 质量进行评定、表示和比较
发展史 ➢1993年，GUM以7个国际组织的名义正式由国际标 准化组织颁布实施，并在1995年又作了修订。 ➢我国由全国法制计量委员会委托中国计量科学研究 院起草制定了国家计量技术规范《测量不确定度评定 与表示》（JJF1059－1999）。该规范原则上等同 GUM的基本内容，作为我国统一准则对测量结果及其 质量进行评定、表示和比较。 5-8
二、不确定度的定义 测量不确定度( uncertainty of measurement) 测量不确定度定义为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。此参 数可以是标准差或其倍数,或说明了置信水准 的区间的半宽度,其值恒为正值
二、不确定度的定义 测量不确定度（uncertainty of measurement） 测量不确定度定义为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。此参 数可以是标准差或其倍数，或说明了置信水准 的区间的半宽度，其值恒为正值。 5-9
采确定废评定方法的分类 A类评定( type a evaluation of uncertainty 用对观测列进行统计分析的方法来评定的标准不确定 度称为不确定度的A类评定,又称为A类不确定度评 定,简称A类不确定度 B类评定( type B evaluation of uncertainty 用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定的标 准不确定度称为不确定度B类评定,有时又称为B类 不确定度评定,简称B类不确定度
不确定度评定方法的分类 A类评定（type A evaluation of uncertainty） 用对观测列进行统计分析的方法来评定的标准不确定 度称为不确定度的A类评定，又称为A类不确定度评 定，简称A 类不确定度。 B类评定（type B evaluation of uncertainty） 用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定的标 准不确定度称为不确定度B类评定，有时又称为B类 不确定度评定，简称B类不确定度。 5-10