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測 量 不 確 定 度 丨 科普篇②

更新時間:2021-11-17      點擊次數(shù):1602

測 量 不 確 定 度 


圖片

        測量不確定度是與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的一個參數(shù),用于表征合理賦予被測量的值的分散性。它可以用于“不確定度"方式,也可以是一個標(biāo)準偏差(或其給定的倍數(shù))或給定置信度區(qū)間的半寬度。該參量常由很多分量組成,它的表達(GUM)中定義了獲得不確定度的不同方法。


前文回顧

測 量 不 確 定 度 丨 科普篇①


結(jié)    果

不確定度當(dāng)由方差得出時,取其正平方根。當(dāng)分散性的大小用說明了置信水準的區(qū)間的半寬度表示時,作為區(qū)間的半寬度取負值顯然也是毫無意義的。當(dāng)不確定度除以測量結(jié)果時,稱之為相對不確定度,這是個無量綱量,通常以百分數(shù)或10的負數(shù)冪表示。 [2]


認    識    過    程

在測量不確定度的發(fā)展過程中,人們從傳統(tǒng)上理解它是“表征(或說明)被測量真值所處范圍的一個估計值(或參數(shù))";也有一段時期理解為“由測量結(jié)果給出的被測量估計值的可能誤差的度量"。這些曾經(jīng)使用過的定義,從概念上來說是一個發(fā)展和演變過程,它們涉及到被測量真值和測量誤差這兩個理想化的或理論上的概念(實際上是難以操作的未知量),而可以具體操作的則是現(xiàn)定義中測量結(jié)果的變化,即被測量之值的分散性。


早在七十年代初,國際上已有越來越多的計量學(xué)者認識到使用“不確定度"代替“誤差"更為科學(xué),從此,不確定度這個術(shù)語逐漸在測量領(lǐng)域內(nèi)被廣泛應(yīng)用。1978年國際計量局提出了實驗不確定度表示建議書INC-1。1993年制定的《測量不確定度表示指南》得到了BIPM、OIML、ISO、IEC、IUPAC、IUPAP、IFCC七個國際組織的批準,由ISO出版,是國際組織的重要文獻。中國也已于1999年頒布了與之兼容的測量不確定度評定與表示計量技術(shù)規(guī)范。至此,測量不確定度評定成為檢測和校準實驗室必重要的工作之一。


意    義

測量不確定度是一個新的術(shù)語,它從根本上改變了將測量誤差分為隨機誤差和系統(tǒng)誤差的傳統(tǒng)分類方法,它在可修正的系統(tǒng)誤差修正以后,將余下的全部誤差劃分為可以用統(tǒng)計方法計算的(A類分量)和其他方法估算的出類分量)兩類誤差。A類分量是用多次重復(fù)測量以統(tǒng)計方法算出的標(biāo)準偏差σ來表征,而B類分量是用其他方法估計出近似的“標(biāo)準偏差"u來表征,并可像標(biāo)準偏差那樣去處理u。若上述分量彼此獨立,通??捎梅讲詈铣傻姆椒ǖ贸龊铣刹淮_定度的表征值。由于不確定度是未定誤差的特征描述,故不能用于修正測量結(jié)果。[3] 


不    確    定    度

不確定度的含義是指由于測量誤差的存在,對被測量值的不能肯定的程度。反過來,也表明該結(jié)果的可信賴程度。它是測量結(jié)果質(zhì)量的指標(biāo)。不確定度越小,所述結(jié)果與被測量的真值愈接近,質(zhì)量越高,水平越高,其使用價值越高;不確定度越大,測量結(jié)果的質(zhì)量越低,水平越低,其使用價值也越低。


在報告物理量測量的結(jié)果時,必須給出相應(yīng)的不確定度,一方面便于使用它的人評定其可靠性,另一方面也增強了測量結(jié)果之間的可比性。


參 考 資 料

1.   沙定國. 誤差分析與測量不確定度評定[M]. 中國計量出版社, 2003.

2.   邱英, 彭延齡. 測量不確定度評定與表示[J]. 機械工程師, 2007(4):60-62.

3.   張海濱, 王中宇, 劉智敏. 測量不確定度評定的驗證研究[J]. 計量學(xué)報, 2007, 28(3):193-197.




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