测 量 不 确 定 度 丨 科普篇②

发表时间:2021-11-17      点击次数:476

测 量 不 确 定 度 


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        测量不确定度是与测量结果关联的一个参数,用于表征合理赋予被测量的值的分散性。它可以用于“不确定度"方式,也可以是一个标准偏差(或其给定的倍数)或给定置信度区间的半宽度。该参量常由很多分量组成,它的表达(GUM)中定义了获得不确定度的不同方法。


前文回顾

测 量 不 确 定 度 丨 科普篇①


结    果

不确定度当由方差得出时,取其正平方根。当分散性的大小用说明了置信水准的区间的半宽度表示时,作为区间的半宽度取负值显然也是毫无意义的。当不确定度除以测量结果时,称之为相对不确定度,这是个无量纲量,通常以百分数或10的负数幂表示。 [2]


认    识    过    程

在测量不确定度的发展过程中,人们从传统上理解它是“表征(或说明)被测量真值所处范围的一个估计值(或参数)";也有一段时期理解为“由测量结果给出的被测量估计值的可能误差的度量"。这些曾经使用过的定义,从概念上来说是一个发展和演变过程,它们涉及到被测量真值和测量误差这两个理想化的或理论上的概念(实际上是难以操作的未知量),而可以具体操作的则是现定义中测量结果的变化,即被测量之值的分散性。


早在七十年代初,国际上已有越来越多的计量学者认识到使用“不确定度"代替“误差"更为科学,从此,不确定度这个术语逐渐在测量领域内被广泛应用。1978年国际计量局提出了实验不确定度表示建议书INC-1。1993年制定的《测量不确定度表示指南》得到了BIPM、OIML、ISO、IEC、IUPAC、IUPAP、IFCC七个国际组织的批准,由ISO出版,是国际组织的重要文献。中国也已于1999年颁布了与之兼容的测量不确定度评定与表示计量技术规范。至此,测量不确定度评定成为检测和校准实验室必重要的工作之一。


意    义

测量不确定度是一个新的术语,它从根本上改变了将测量误差分为随机误差和系统误差的传统分类方法,它在可修正的系统误差修正以后,将余下的全部误差划分为可以用统计方法计算的(A类分量)和其他方法估算的出类分量)两类误差。A类分量是用多次重复测量以统计方法算出的标准偏差σ来表征,而B类分量是用其他方法估计出近似的“标准偏差"u来表征,并可像标准偏差那样去处理u。若上述分量彼此独立,通常可用方差合成的方法得出合成不确定度的表征值。由于不确定度是未定误差的特征描述,故不能用于修正测量结果。[3] 


不    确    定    度

不确定度的含义是指由于测量误差的存在,对被测量值的不能肯定的程度。反过来,也表明该结果的可信赖程度。它是测量结果质量的指标。不确定度越小,所述结果与被测量的真值愈接近,质量越高,水平越高,其使用价值越高;不确定度越大,测量结果的质量越低,水平越低,其使用价值也越低。


在报告物理量测量的结果时,必须给出相应的不确定度,一方面便于使用它的人评定其可靠性,另一方面也增强了测量结果之间的可比性。


参 考 资 料

1.   沙定国. 误差分析与测量不确定度评定[M]. 中国计量出版社, 2003.

2.   邱英, 彭延龄. 测量不确定度评定与表示[J]. 机械工程师, 2007(4):60-62.

3.   张海滨, 王中宇, 刘智敏. 测量不确定度评定的验证研究[J]. 计量学报, 2007, 28(3):193-197.




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