不確定度計算指導(dǎo)

1、 適用范圍
        所有內(nèi)部校正的不確定度計算（測量次數(shù)10次以上為佳）
2 2、定義
        測量不確定度是指“與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的參數(shù)，它表征可合理地認作（賦予）被預(yù)測量之值的分散性”。“不確定度”意指“可疑”。因此，又是指“對測量結(jié)果的正確性或準確度的可疑程度”。
3 、    計算方法
3.1、   貝塞爾法（測量次數(shù)10次以上）
3.1.1 、 計算算術(shù)平均值
對單一被測量X在重復(fù)性條件或復(fù)現(xiàn)性條件下進行n次獨立重復(fù)觀測χ(－)值為χi（i=1，2……n）。算術(shù)平均值χ(－)為:
        χ(－)=1/n∑χi
        n——測量次數(shù)
        ∑χi ——n次測量值之和
3.1.2、 計算標準差
單次測量的實驗標準差用σ表示，由貝塞爾公式計算得到：
σ=[1/n∑ (χi -χ(－))2]1/2
3.1.3、 計算不確定度
單次測量的極限誤差：
             δlim x=±3σ
一般地，用測量的極限誤差表示測量的不確定度時，測量列單次測量的不確定度可表示為：
             δlim x=τσ
下表給出幾個典型τ值及其對應(yīng)的超出|δ|范圍的概率：
置信系數(shù)τ        置信限           |δ|=τσ        置信概率       P{|δ|＜τσ}        測量次數(shù)        |δ|＞τσ     的次數(shù)n
0.67        0.67σ        0.4972        2        1
1        1σ        0.6926        3        1
2        2σ        0.9544        22        1
2.58        2.58σ        0.9900        100        1
3        3σ        0.9973        370        1
4        4σ        0.9999        15626        1
由上表可見測量的不確定度包含了測量結(jié)果的測量精度和置信度兩個概念。在一般情況下，
文件性質(zhì)        作業(yè)指導(dǎo)        文件編號        JS-MO-038
文件名稱        不確定度計算指導(dǎo)書        版 次        1.0        頁次        2/2
測量精度相當高，方可取置信系數(shù)τ=3，這表明置信系數(shù)實質(zhì)上反映測量結(jié)果可靠性的高低。我公司在不確定度的計算中取τ=2，即可置信概率為95%。并在測量時取n為15次。
3.2、   極差法（測量次數(shù)小于20次）
3.2.1、 計算極差
當測量次數(shù)比較少的情況時，使用極差法可以簡單迅速的算出標準差，從而得出不確定度。
在n次等精度測量得到的測量值l1 ，l2 ，……，ln中，選擇其中最大者lmax 和最小者lmin :
           Wn=lmax－lmin
3.2.2、 計算標準差
標準差σ的計算方法如下：
              σ=Wn/dn
式中系數(shù)dn取值如下：
n        2        3        4        5        6        7        8        9        10
dn        1.13        1.69        2.06        2.33        2.53        2.70        2.85        2.97        3.08
n        11        12        13        14        15        16        17        18        19
dn        3.17        3.26        3.34        3.41        3.47        3.53        3.59        3.64        3.69
3.1.3、計算不確定度
不確定度用極限誤差表示為:
δlim x=τσ
          其后的不確定度計算與貝塞爾法相同。
注：一般在測量次數(shù)較小時采用極差法,以4～9為宜。
極差法與貝塞爾法相比，得到不確定度的自由度下降了，也就是說用極差法評定，不確定度評定的可靠性有所降低。
4 、  方法選用
          因為用貝塞爾法計算不確定度的可靠性比較高,所以我們在計算不確定度的過程中盡量選用貝塞爾法。
5 、  運用
          在本公司內(nèi)部，不確定度的評估采用與廣州塞寶類同的方法，即計算出標準器的不確定度。在每次的內(nèi)校時把不確定度的數(shù)值作為一項考核納入校準的結(jié)果判定。判定的標準是：標準器的不確定數(shù)值小于測量值最大誤差的1/3為合格；否則為不合格。

“標準器的不確定數(shù)值小于測量值最大誤差的1/3為合格；否則為不合格”有什么依據(jù)嗎？

原帖由 xh98003 于 2007-10-5 20:51 發(fā)表
“標準器的不確定數(shù)值小于測量值最大誤差的1/3為合格；否則為不合格”有什么依據(jù)嗎？

可參見GB/T19022.1-1994標準的4.3指南(雖然這個標準已被GB/T19022-2003代替,但原則性的東西是不會變的)