校準(zhǔn)結(jié)果中不確定度與誤差的關(guān)系

三用表校準(zhǔn)儀的校準(zhǔn)證書中,用來(lái)校準(zhǔn)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器有1、數(shù)字多用表，計(jì)量特性：DCV：±0.0003%；DCA：±0.0025% ;2、高精度多功能交直流標(biāo)準(zhǔn)表，計(jì)量特性：0.02級(jí)。校準(zhǔn)結(jié)果中直流電壓50V量程的示值5.077V;實(shí)際值:5.0762V;誤差:+0.001;允許誤差:±0.007,說(shuō)明中給出的直流電壓Urel=0.001%。想請(qǐng)教專家們，標(biāo)準(zhǔn)裝置中的計(jì)量特性與給出的不確定度和誤差之間的關(guān)系是怎樣的？實(shí)際值：5.0762V的不確定度是5.0762×0.001%嗎？0.001%是包括哪幾項(xiàng)不確定度分量?假如不確定度的值大于誤差值允許嗎?

沒(méi)有看明白，所以更無(wú)法發(fā)表見(jiàn)解
　　測(cè)量不確定度是評(píng)價(jià)測(cè)量過(guò)程好壞的一個(gè)參數(shù)。你可以把校準(zhǔn)過(guò)程看成一個(gè)測(cè)量過(guò)程。你應(yīng)該說(shuō)清楚這個(gè)測(cè)量過(guò)程的被測(cè)對(duì)象（物）是什么，被測(cè)參數(shù)是什么（包括它的大小和允許誤差要求），測(cè)量過(guò)程所使用的測(cè)量設(shè)備（包括它的計(jì)量特性）是什么。如：
　　１．已經(jīng)知道你的被測(cè)參數(shù)是電壓，但是不知道被測(cè)參數(shù)的范圍，也不清楚被測(cè)對(duì)象是你的三用表校準(zhǔn)儀，還是你用三用表校準(zhǔn)儀校準(zhǔn)的另一臺(tái)儀表？如果是另一臺(tái)儀表，檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范對(duì)它的計(jì)量要求是什么？
　　２．使用的測(cè)量設(shè)備是數(shù)字多用表（DCV：±0.0003%）嗎？
　　３．“校準(zhǔn)結(jié)果中直流電壓50V量程的示值5.077V;實(shí)際值:5.0762V”，“校準(zhǔn)結(jié)果”是上級(jí)技術(shù)機(jī)構(gòu)給你的，還是你給顧客的？這個(gè)結(jié)果怎么與“說(shuō)明中給出的直流電壓Urel=0.001%”有矛盾啊，Urel=0.001%是上級(jí)技術(shù)機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)電壓時(shí)的不確定度嗎？

誤差是測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真值之差值，由于真值不能確定，實(shí)際上使用約定真值，因此來(lái)說(shuō)誤差是一個(gè)確定的量值。
而不確定度是合理地表征被測(cè)量值的分散性的與被測(cè)量值相關(guān)的參數(shù)，通常是代表在一定置信水平下被測(cè)量值的分散區(qū)間寬度，因此不確定度不是一個(gè)確定的量值。不確定度的來(lái)源有很多種情況，因此誤差與不確定度沒(méi)有固定的關(guān)系可以相互轉(zhuǎn)換。
樓主提到的問(wèn)題我的理解是：
1、標(biāo)準(zhǔn)裝置中的計(jì)量特性表征的只是標(biāo)準(zhǔn)本身的不確定度；
2、本次測(cè)量的結(jié)果為5.0762V，Urel=0.001%采用的是擴(kuò)展不確定度的表示方式表征本次測(cè)量的總不確定度，誤差+0.001為約定真值與測(cè)量結(jié)果的差值，允許誤差±0.007為廠家規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)。
3、Urel=0.001%應(yīng)該包括了標(biāo)準(zhǔn)本身的不確定度分量、示值的不確定度分量，測(cè)量重復(fù)性的不確定度分量，環(huán)境溫度變化引起的不確定度分量等。
4、不確定度的值大于誤差值從理論上來(lái)說(shuō)是有可能的，也是允許的，這主要是由于兩者數(shù)據(jù)處理方式的不同而造成的。不確定度的值只要是沒(méi)有超出誤差限值的規(guī)定范圍就不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的判斷造成影響；如果超出誤差限值的規(guī)定范圍則有可能是測(cè)量的過(guò)程有不合理的地方，如果測(cè)量的過(guò)程沒(méi)問(wèn)題，則有可能是誤差限值定得不合理。

[ 本帖最后由 jingity 于 2008-9-26 12:01 編輯 ]

完全贊同你的第４條意見(jiàn)。看來(lái)樓主是把誤差和不確定度攪和在一起了，有必要搞清楚這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)的真實(shí)含義。“誤差是測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真值之差值。”誤差是一個(gè)與測(cè)量結(jié)果大小直接相關(guān)的確定的量值，在數(shù)軸上是一個(gè)點(diǎn)，是客觀存在的。而“不確定度是合理地表征被測(cè)量值的分散性的與被測(cè)量值相關(guān)的參數(shù)”，表示測(cè)量結(jié)果的可靠程度，在數(shù)軸上是一個(gè)區(qū)間和范圍，是人們根據(jù)自身掌握的知識(shí)和信息多少主觀評(píng)定出來(lái)的。由此可以看出誤差和不確定度風(fēng)馬牛不相及，互不相干。所以不確定度的值無(wú)論大于，還是小于，或者是等于誤差值都是允許的。不過(guò)把“誤差”變?yōu)椤白畲笤试S誤差”就不一樣了，這就變成了對(duì)測(cè)量結(jié)果的測(cè)量要求了。測(cè)量不確定度必須滿足測(cè)量要求這是原則，測(cè)量不確定度大于最大允許誤差的現(xiàn)象絕對(duì)不能允許發(fā)生。
至于你的２、３條是我們對(duì)樓主描述的一種理解，樓主說(shuō)的意思是不是如此，還要等樓主說(shuō)明，呵呵。

目前省級(jí)甚至國(guó)家計(jì)量院在一些證書中給出的不確定度數(shù)值并不是本次校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度，而是校準(zhǔn)所使用的標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度描述，這點(diǎn)請(qǐng)大家一定要充分注意，有許多專業(yè)都這樣。
請(qǐng)注意樓主的這段描述：“~~校準(zhǔn)結(jié)果中直流電壓50V量程的示值5.077V;實(shí)際值:5.0762V;誤差:+0.001;允許誤差:±0.007,說(shuō)明中給出的直流電壓Urel=0.001%。~~”
？？？Urel=0.001%？？？這個(gè)顯然是8508A或3458A的指標(biāo)，而不可能是三用表校驗(yàn)儀的性能。5V的實(shí)際值僅給出到0.1mV位，怎么可能只有10萬(wàn)分之1的不確定度呢？
大家在評(píng)估自己所使用的標(biāo)準(zhǔn)器時(shí)往往不考慮被測(cè)儀器引入的不確定度分量，樓主介紹的是典型實(shí)例，就是你同時(shí)送一臺(tái)DO30和一臺(tái)5520A，給出結(jié)果的測(cè)量不確定度指標(biāo)是相同的。

看不懂，能講的再詳細(xì)一點(diǎn)嗎？

我對(duì)５樓的意見(jiàn)的理解：
　　Urel=0.001%，顯然是上級(jí)計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)器8508A或3458A給他們的校準(zhǔn)結(jié)果引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的指標(biāo)，這個(gè)分量只與他們的標(biāo)準(zhǔn)器有關(guān)，不管是檢定高精度的三用表校驗(yàn)儀，還是檢定低精度的萬(wàn)用表，不確定度的大小都是Urel=0.001%。
　　“校準(zhǔn)結(jié)果中直流電壓50V量程的示值5.077V;實(shí)際值:5.0762V;誤差:+0.001”顯然是樓主送檢的三用表校驗(yàn)儀經(jīng)上級(jí)計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)檢定給出的校準(zhǔn)結(jié)果，即三用表校驗(yàn)儀50V量程示值顯示5.077V時(shí)，實(shí)際值為5.0762V，誤差了:+0.001Ｖ。換算成引用誤差為(0.001/50)×100%=0.002%，怎么可能只有10萬(wàn)分之1（即0.001%）的不確定度呢？這個(gè):+0.001是校準(zhǔn)結(jié)果，是直流電壓50V量程的示值5.077V的誤差值，它與測(cè)量不確定度毫無(wú)關(guān)系。這個(gè)校準(zhǔn)結(jié)果將來(lái)是樓主用這臺(tái)三用表校驗(yàn)儀檢定或校準(zhǔn)其他儀表電壓值時(shí)進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)定時(shí)的輸入信息資源之一。
　　所以５樓老師提醒我們“目前省級(jí)甚至國(guó)家計(jì)量院在一些證書中給出的不確定度數(shù)值并不是本次校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度，而是校準(zhǔn)所使用的標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度描述，這點(diǎn)請(qǐng)大家一定要充分注意”。嚴(yán)格意義上說(shuō)所有校準(zhǔn)證書中給出的不確定度值都是上級(jí)計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)過(guò)程中所使用的標(biāo)準(zhǔn)器對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果引入的不確定度，這個(gè)不確定度約占校準(zhǔn)過(guò)程總不確定度的90%，不妨就以此為校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度。由于他們無(wú)論校準(zhǔn)什么儀表的電壓值，只要使用的是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)器，而校準(zhǔn)過(guò)程的其他因素如校準(zhǔn)人員、環(huán)境條件、校準(zhǔn)方法等都一樣的要求，一樣的控制，所以測(cè)量不確定度都是一樣的Urel=0.001%。

你這樣說(shuō)我清楚了,但那個(gè)標(biāo)準(zhǔn)儀器的不確定度由哪些分量合成呢?可不可以說(shuō)細(xì)說(shuō)明一下

嚴(yán)格說(shuō)，不是“那個(gè)標(biāo)準(zhǔn)儀器的不確定度”，是使用那個(gè)標(biāo)準(zhǔn)儀器進(jìn)行檢定/校準(zhǔn)活動(dòng)的不確定度。檢定/校準(zhǔn)活動(dòng)就是一個(gè)測(cè)量過(guò)程，而測(cè)量過(guò)程是由人（測(cè)量人員）、機(jī)（測(cè)量設(shè)備，檢定活動(dòng)指標(biāo)準(zhǔn)器）、料（材料性能，如穩(wěn)定性）、法（測(cè)量方法和原理）、環(huán)（測(cè)量環(huán)境）五大要素組成，這五大要素都會(huì)給測(cè)量過(guò)程帶來(lái)測(cè)量不確定度分量，當(dāng)然檢定/校準(zhǔn)過(guò)程也不例外。根據(jù)JJF1033-2008的術(shù)語(yǔ)，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度是指：“在檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度中，由計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)所引入的不確定度分量。它包括計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備所引入的不確定度分量”。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備所引入的不確定度分量當(dāng)然只與標(biāo)準(zhǔn)器和配套設(shè)備的精度等級(jí)有關(guān)了。這個(gè)分量與人、料、法、環(huán)四方面的分量合成才是校準(zhǔn)過(guò)程的不確定度。

9#量友總結(jié)的好，測(cè)量過(guò)程是由人（測(cè)量人員）、機(jī)（測(cè)量設(shè)備，檢定活動(dòng)指標(biāo)準(zhǔn)器）、料（材料性能，如穩(wěn)定性）、法（測(cè)量方法和原理）、環(huán)（測(cè)量環(huán)境）五大要素組成，也就是說(shuō)總不確定度主要也就是由這幾個(gè)不確定度分量構(gòu)成。
最理想的情況：測(cè)量結(jié)果數(shù)字顯示，避免人眼視覺(jué)誤差造成對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，“人”引起的不確定度就忽略不計(jì)；被校儀器穩(wěn)定性很好，讀數(shù)很穩(wěn)定，則“料”引起的不確定度也很小；采用的方法和原理很正確，則“法”也不會(huì)帶來(lái)大的不確定度；環(huán)境溫度控制很好，完全滿足標(biāo)準(zhǔn)儀器和被校儀器的要求，則“環(huán)”也不會(huì)帶來(lái)不確定度影響；那對(duì)整個(gè)測(cè)量過(guò)程總不確定度有影響的就剩下“機(jī)”這一項(xiàng)不確定度分量了。
但是實(shí)際校準(zhǔn)過(guò)程中很少有這么理想的情況出現(xiàn)，因此僅把標(biāo)準(zhǔn)的不確定度等價(jià)于總的不確定度是錯(cuò)誤的，至于7#量友說(shuō)的標(biāo)準(zhǔn)的不確定度約占校準(zhǔn)過(guò)程總不確定度的90%更是無(wú)從談起，誤人子弟。
很多校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)給的證書上往往只給出標(biāo)準(zhǔn)的不確定度，主要原因是想偷懶省事，從理論上來(lái)講每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的總不確定度都要重新計(jì)算，如果都按規(guī)定每個(gè)測(cè)量點(diǎn)要測(cè)量N多次，再按什么A類，B類的合成，早都累趴下了，誰(shuí)愿意干！而只給出了標(biāo)準(zhǔn)的不確定度就簡(jiǎn)單了，標(biāo)準(zhǔn)的不確定度是由上一級(jí)檢定或校準(zhǔn)給出來(lái)的，直接引用就可以了，可以避免很多麻煩事情，不同的被校儀器只要是測(cè)量點(diǎn)相同均可以引用相同的標(biāo)準(zhǔn)的不確定度，然后測(cè)量的時(shí)候只測(cè)一次就行，至于證書該怎么理解，估計(jì)也沒(méi)幾個(gè)人能講得清楚，也就蒙過(guò)去了。

[ 本帖最后由 jingity 于 2008-9-28 13:14 編輯 ]

謝謝你,你這一說(shuō)我就清楚了,我一直難以理解的是有校準(zhǔn)結(jié)果中給出的不確定度究竟是標(biāo)準(zhǔn)的不確定度還是標(biāo)準(zhǔn)的不確定度和被檢器具的不確定度的合成,現(xiàn)在明白了,謝謝,不過(guò)還有一個(gè)問(wèn)題這樣只給出標(biāo)準(zhǔn)的不確定度,與理論上每個(gè)測(cè)量點(diǎn)都要算不確定度影響大嗎?

參考我前面的經(jīng)驗(yàn)，如果被校儀器性能非常穩(wěn)定，環(huán)境控制好，方法正確，無(wú)人愿因素干擾，最終的總不確定度就不會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)的不確定度大多少，相對(duì)影響還不大，但如果被校儀器重復(fù)性很差，環(huán)境溫度控制又不好，那情況就難說(shuō)了，又可能總不確定度就不會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)的不確定度大好多倍。