在不確定度評定中重復(fù)性和分辨力問題

請問在不確定度評定中重復(fù)性和分辨力，小的舍棄，只留大的是什么原因？是互相重復(fù)了嘛？求解釋

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-7-15 21:11
　　用標(biāo)準(zhǔn)電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電阻校準(zhǔn)電源電流I，測量模型為I=I1－U/R，其中U是標(biāo)準(zhǔn)電源表給出值，R是標(biāo)準(zhǔn)電阻 ...

通常情況下，由于每一個獨立測量結(jié)果已受到分辨力的影響，因此只需考慮重復(fù)性引入的不確定度分量而不必考慮測量儀器的分辨力對測量結(jié)果的影響。只有當(dāng)測量儀器的分辨力較大時，由儀器的分辨力所引入不確定度分量大于重復(fù)性引入的不確定度分量時，才需要考慮分辨力所引入不確定度分量，而不必考慮重復(fù)性引入的不確定度分量。總之，在不確定度評定中只取兩者中較大的。

以I=I1-U/R為例，這是一個用標(biāo)準(zhǔn)電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電阻校準(zhǔn)電源電流的系統(tǒng).求問在此系統(tǒng)不確定度評定中
電源表顯電流值10次的重復(fù)性，電源的電流分辨力，標(biāo)準(zhǔn)電壓表表顯電壓值10次的重復(fù)性，標(biāo)準(zhǔn)電壓表電壓分辨力的重復(fù)性。這幾個量哪些需要考慮，哪些不用考慮，哪些之間存在包含關(guān)系？

請前輩指點，謝謝！

吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-7-14 15:38
以I=I1-U/R為例，這是一個用標(biāo)準(zhǔn)電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電阻校準(zhǔn)電源電流的系統(tǒng).求問在此系統(tǒng)不確定度評定中
電源表顯 ...

　　用標(biāo)準(zhǔn)電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電阻校準(zhǔn)電源電流I，測量模型為I=I1－U/R，其中U是標(biāo)準(zhǔn)電源表給出值，R是標(biāo)準(zhǔn)電阻表給出值，請問I1是什么？

不確定度評定中重復(fù)性和分辨力，小的舍棄，只留大是JJF1059.1-2012的規(guī)定，1059為什么這樣規(guī)定，原因大概是測量時重復(fù)測量是為了提高測量的準(zhǔn)確性，消除隨機因素的影響，而重復(fù)性引入的不確定度分量包含了人員、設(shè)備、環(huán)境條件、被測件等因素的影響，同時也包含測量設(shè)備和被測件的分辨力影響，所以二者取結(jié)果大的作為不確定度的分量。

我也有這樣的問題！！為什么留大的

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-7-15 21:11
　　用標(biāo)準(zhǔn)電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電阻校準(zhǔn)電源電流I，測量模型為I=I1－U/R，其中U是標(biāo)準(zhǔn)電源表給出值，R是標(biāo)準(zhǔn)電阻 ...

I1是被測電源表顯值，U是標(biāo)準(zhǔn)電壓表表顯值，R是標(biāo)準(zhǔn)電阻，I=I1-U/R即示值誤差，符號用的隨意了些，抱歉。

　　不確定度是對測量工程的否定，不確定度越大否定力度就越大，否定力度越大，測量工程就越安全，因此當(dāng)若干個不確定度分量相互重疊時，本著既不遺漏也不重復(fù)的原則應(yīng)該取大舍小。

吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-7-18 09:01
I1是被測電源表顯值，U是標(biāo)準(zhǔn)電壓表表顯值，R是標(biāo)準(zhǔn)電阻，I=I1-U/R即示值誤差，符號用的隨意了些，抱歉。 ...

　　示值誤差的測量模型如果是I=I1-U/R，其中I1是被測電源表顯值，U是標(biāo)準(zhǔn)電壓表表顯值，R是標(biāo)準(zhǔn)電阻，則輸出量I的不確定度來自I1、U、R三個輸入量，即有來自這三個輸入量的不確定度分量，一個不能多，一個不能少。
　　其中，標(biāo)準(zhǔn)電壓表顯值U，標(biāo)準(zhǔn)電阻顯示值R分別來自標(biāo)準(zhǔn)裝置中的兩個標(biāo)準(zhǔn)器，而這兩個標(biāo)準(zhǔn)器的全部信息我們都可以從檢定證書或檢定規(guī)程中獲得，用B類評定足矣。而輸入量被測電源表顯值I1的有關(guān)信息在未檢定前是無法知道的，就只能用重復(fù)實驗的A類評定來評估了。當(dāng)然我們也不是對I1渾然不知，我們至少知道被檢電源表的分辨力或分度值，分辨力或分度值會給輸出量I引入不確定度分量，這個分量與A類評定的分量同屬于被檢表讀數(shù)不準(zhǔn)引入的，相互重疊，因此可取大舍小。因為往往分辨力引入的分量大于A類評定的分量，所以如果用分辨力信息評估了I1引入的分量，就大可不必再花錢、花時間、花精力作重復(fù)性實驗。如果被檢電源不是表，沒有讀數(shù)，輸入量I1引入的不確定度分量那就只好進行重復(fù)實驗做A類評定了。

我的理解是：重復(fù)性和分辨力都反應(yīng)了儀器對于變化的感應(yīng)能力，在我們進行重復(fù)性實驗的時候，儀器顯示的示值就包括了分辨力的感應(yīng)能力，也就是說分辨力影響分量其實已經(jīng)在被測量值的重復(fù)性中體現(xiàn)出來了，由于有些儀器的分辨力較低，因此其分分辨力引入的不確定度明顯高于重復(fù)性引入的不確定度，此時應(yīng)當(dāng)選擇分辨力引入的不確定度。反之，如果分辨力引入的分量小于重復(fù)性引入的，則選擇重復(fù)性。我不知道這樣說嚴(yán)嚴(yán)謹(jǐn)，只是個人的理解。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-7-18 10:18
　　示值誤差的測量模型如果是I=I1-U/R，其中I1是被測電源表顯值，U是標(biāo)準(zhǔn)電壓表表顯值，R是標(biāo)準(zhǔn)電阻，則 ...

因為往往分辨力引入的分量大于A類評定的分量，所以如果用分辨力信息評估了I1引入的分量，就大可不必再花錢、花時間、花精力作重復(fù)性實驗。

謝謝您的解答，但如果我需要比較一下分辨力引入的分量大于A類評定的分量呢？因為我們在算不確定度是雖然會測試10次算A類評定，但真正使用時只測試1次，即m=1，我們的A類不確定度分量u=s標(biāo)準(zhǔn)差的，所以一般比較大。
這個A類評定是由電壓表讀數(shù)讀出嘛？電壓表顯示的是電壓值，需要把電壓值全部除以標(biāo)準(zhǔn)電阻，換算成電流值，在求方差和不確定度嘛？
如果是的話，其中電源重復(fù)性A類評定由電壓表讀數(shù)讀出，我可以理解，即電源輸出電流的波動，造成了電壓表讀數(shù)的誤差。但這樣一個儀表的A類評定由另一個儀表來顯示，在復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型下，我感覺會非常的容易出錯。

您的解答終于讓我豁然開朗，原來考慮哪些重復(fù)性和數(shù)學(xué)模型由有關(guān)，假如例子中模型為I=U/R，測試值為電源電流的話，那么就無需考慮電源電流的分辨力和波動造成萬用表每次測試產(chǎn)生的波動（即上面提到的電源的A類評定）。因為，雖然用電壓表測試電源電流，雖然每次測試電壓表的表顯值都會變化，但這個變化的原因來自于每次測試電流都不穩(wěn)定。而不確定度是和每次測試的值是一一對應(yīng)的，表示的是一次測試值的可能誤差波動范圍，只需要對這次測試的值負(fù)責(zé)，只表示再這次測試時，此測試系統(tǒng)給出的電流值對應(yīng)的不確定度，和電源波動無關(guān)。
而I=U/R需要考慮的重復(fù)性應(yīng)該是電壓表的重復(fù)性，即電壓表在測試標(biāo)準(zhǔn)電流源（電流無波動）時所產(chǎn)生的重復(fù)性，這應(yīng)該就是建標(biāo)中標(biāo)準(zhǔn)儀器重復(fù)性測試中的那個重復(fù)性吧？而此重復(fù)性正如您所說，一般都小于分辨力舍去，而其實在不確定度評定中分辨力一般又遠(yuǎn)小于MPE,故I=U/R中U其實只需要考慮一個B類分量電壓表的最大允許誤差。

請問我的理解是否正確？謝謝！

吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-7-18 13:37
因為往往分辨力引入的分量大于A類評定的分量，所以如果用分辨力信息評估了I1引入的分量，就大可不必再花 ...

　　如果需要比較一下分辨力引入的分量和A類評定的重復(fù)性引入的分量哪個大，因為花錢、花時間、花精力是個人的權(quán)力，肯定沒有人會反對。這個A類評定的讀數(shù)信息是輸入量I1，根據(jù)設(shè)定，I1是被測電源表的顯示值，不是由電壓表讀數(shù)讀出的值。因此不管測量模型多么復(fù)雜，只要緊緊抓住評定的對象是輸出量，為了得到輸出量的不確定度必須對輸入量各個擊破就行了，千萬不能漫無目標(biāo)地想到哪里評到哪里，有許多不確定度評定案例，包括一些規(guī)程/規(guī)范的評定示例都犯了想到哪評到哪，即便寫了測量模型也置測量模型與不顧，豈有不出錯之理？
　　測量模型I=U/R中沒有輸入量I1，兩個輸入量U和R分別來自標(biāo)準(zhǔn)電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電阻，而這兩個標(biāo)準(zhǔn)器的信息完全可以由檢定證書或檢定規(guī)程查得，當(dāng)然再搞什么A類評定就是多余，就是犯傻了。評定不確定度不用考慮那么復(fù)雜，只要識別輸入量一個一個地評估即可，評估時首先問一下自己，這個輸入量是通過什么測得或查得的，它的信息我知道嗎？知道了，用B類評定簡簡單單一除就解決問題，不知道就不能瞎評，必須多花點錢，多費點時間，多費點精力，老老實實地做重復(fù)性實驗進行A類評定。

通常情況下，由于每一個獨立測量結(jié)果已受到分辨力的影響，因此只需考慮重復(fù)性引入的不確定度分量而不必考慮測量儀器的分辨力對測量結(jié)果的影響。只有當(dāng)測量儀器的分辨力較大時，由儀器的分辨力所引入不確定度分量大于重復(fù)性引入的不確定度分量時，才需要考慮分辨力所引入不確定度分量，而不必考慮重復(fù)性引入的不確定度分量。總之，在不確定度評定中只取兩者中較大的。

羅曼 發(fā)表于 2016-7-18 10:20
我的理解是：重復(fù)性和分辨力都反應(yīng)了儀器對于變化的感應(yīng)能力，在我們進行重復(fù)性實驗的時候，儀器顯示的示 ...

　　一臺測量設(shè)備的重復(fù)性和分辨力肯定小于其示值允差，因此這臺測量設(shè)備各計量特性給測量結(jié)果引入的不確定度分量中，示值允差引入的分量最大，往往是考慮了示值允差引入的不確定度分量，就沒有必要再考慮其分辨力和重復(fù)性引入的分量。同一臺測量設(shè)備的分辨力和重復(fù)性哪個大，則不好說，例如游標(biāo)量具的分辨力誤差遠(yuǎn)大于重復(fù)性誤差，而千分尺的重復(fù)性誤差則有可能大于分辨力誤差。這種情況下取大舍小就顯得很有必要。但正因為示值允差總是大于重復(fù)性和分辨力，所以即便在重復(fù)性與分辨力之間選擇錯誤，雖然每個人的評定結(jié)果不同，也不會使最終評定結(jié)果發(fā)生顛覆性錯誤。

高涵 發(fā)表于 2016-7-18 14:53
通常情況下，由于每一個獨立測量結(jié)果已受到分辨力的影響，因此只需考慮重復(fù)性引入的不確定度分量而不必考 ...

　　你說的很對。但，B類評定極其簡單，不需要另外花成本，而A類評定不花錢。不花時間和精力是沒辦法進行的，因此一般只要能夠B類評定的，傻子才會去做A類評定。分辨力信息是非常容易獲得的，重復(fù)性則必須做N多次實驗，所以人們寧可用分辨力評估，也不愿意用重復(fù)性評估。當(dāng)然也有很負(fù)責(zé)任的不確定度評定者兩種評定都做，然后取大舍小，其工作質(zhì)量無可挑剔，工作精神也是可嘉的，但工作效率卻是低下的。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-7-18 15:13
　　你說的很對。但，B類評定極其簡單，不需要另外花成本，而A類評定不花錢。不花時間和精力是沒辦法進行 ...

我們上次考核的時候，對于常用玻璃量器用稱量法做校準(zhǔn)的時候，評審專家就說在評不確定度的時候需要做A類，因為我們一般只做一次，后來專家說，重復(fù)性這一項需要在平時做實驗，記錄數(shù)據(jù)。與其提前做實驗，還不如每校一支做三次，用極差法，工作量隨之增加了不少。

羅曼 發(fā)表于 2016-7-21 09:42
我們上次考核的時候，對于常用玻璃量器用稱量法做校準(zhǔn)的時候，評審專家就說在評不確定度的時候需要做A類 ...

　　常用玻璃量器用稱量法做校準(zhǔn)的時候，要看測量模型是什么。如果只是校準(zhǔn)玻璃量器的容積就用不著A類評定，如果是校準(zhǔn)玻璃量器的示值誤差就必須作A類評定。
　　A類評定可以現(xiàn)評現(xiàn)做，也可以利于歷史實驗數(shù)據(jù)，還可以直接采納歷史評定結(jié)果。但如果使用歷史資料或歷史評定結(jié)果，極差法的數(shù)據(jù)并不適用，因為極差法的重復(fù)實驗次數(shù)太少，代表性不足，建議使用10次以上重復(fù)實驗的結(jié)果，最起碼不能少于6次重復(fù)實驗。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-7-21 13:08
　　常用玻璃量器用稱量法做校準(zhǔn)的時候，要看測量模型是什么。如果只是校準(zhǔn)玻璃量器的容積就用不著A類評 ...

是校準(zhǔn)玻璃量器的容量示值誤差，

羅曼 發(fā)表于 2016-7-22 09:25
是校準(zhǔn)玻璃量器的容量示值誤差，

　　確定被檢對象是示值誤差后，可查檢定規(guī)程給出的檢定方法，先稱量空稱量杯重量m0，然后在被檢玻璃量器中注入受檢點容積V刻度的純水倒入稱量杯稱的重量m1，則可得純水凈重m，凈水密度為d，則量杯容積V的示值誤差測量模型為：Δ＝V－(m1－m0)/d。測量模型中有V、m1、m0、d等四個輸入量，輸出量量杯容積示值誤差的不確定度將有四個不確定度分量，不能多也不能少。
　　其中輸入量m1、m0來自天平的稱量，輸入量d來自純水的純度，其信息均可獲得或查到，用B類評定足矣。但來自輸入量V的不確定度分量由被檢量杯讀數(shù)引入，被檢量杯的信息檢定前無法知道，就應(yīng)該使用A類評定方法，所以，“評審專家就說在評不確定度的時候需要做A類”。而這種A類評定的重復(fù)性實驗必須是對同一個被測對象，“校一支做三次，用極差法”，只適合于這個量杯，因此必須“每校一支做三次”。如果事前對某一只量杯做10次重復(fù)性實驗，得到標(biāo)準(zhǔn)偏差，以后都用這個“預(yù)評估”結(jié)果，不再重復(fù)評估，哪種方法更省事呢？

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-7-22 19:26
　　確定被檢對象是示值誤差后，可查檢定規(guī)程給出的檢定方法，先稱量空稱量杯重量m0，然后在被檢玻璃量器 ...

收到，主要是平時沒想著做，

學(xué)習(xí)了，感謝分享

受教了，感謝解答的兄弟們！