误差理论与数据处理 第七章间接测量不确定度评定
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1.3测量不确定度的评定由于始终存在于测量过程中的随机误差影响和不可能完全消除或修正的系统误差影响,任何实际的测量都不可能获得被测量的真值,即测量结果总是不能准确确定的。
测量不确定度的评定就是要决定测量结果的不确定程度及其相应的置信概率,即给出一定置信概率的测量不确定度。
1.3.1 标准不确定度的A 类评定标准不确定度的A 类评定是对由重复性测量引起的不确定度分量进行评定。
对被测量X ,在重复性条件下进行n 次独立重复观测,观测值为i x (n ,,,i ⋅⋅⋅=21),算术平均值x 为∑==ni i x n x 11 (1.3.1) )x (s i 为单次测量的实验标准差,由贝塞尔公式计算得到112--=∑=n )x x ()x (s n i i i (1.3.2) )x (s 为平均值的实验标准差,其值为n )x (s )x (s i = (1.3.3)在某物理量的观测值中,若系统误差已消除或可以忽略不计,只存在随机误差,则观测值散布在其期望值附近。
当取若干组观测值,它们各自的平均值也散布在期望值附近,但比单个观测值更靠近期望值。
也就是说,多次测量的平均值比一次测量值更准确,随着测量次数的增多,平均值收敛于期望值。
因此,通常以样本的算术平均值作为被测量值的估计(即测量结果),以平均值的实验标准差)x (s 作为测量结果的标准不确定度,即A 类标准不确定度。
n /)x (s )x (u i = (1.3.4) 观测次数n 充分多,才能使A 类不确定度的评定可靠,一般认为n 应大于6。
但也要视实际情况而定,当该A 类不确定度分量对合成标准不确定度的贡献较大时,n 不宜太小,反之,当该A 类不确定度分量对合成标准不确定度的贡献较小时,n 小一些关系也不大。
1.3.2标准不确定度的B 类评定B 类不确定度主要来自于各种不同类型的仪器、不同的测量方法、方法的不同应用以及测量理论模型的不同近似等方面。
因此,B 类不确定度的评定主要从以上几个方面获得信息。
如何运用直接测量量与间接测量量数据处理方法评定测量不确定度[摘要]在实验中测量结果会产生误差,也就会导致不确定度的出现,下面就对直接测量与间接测量数据评定测量不确定度的方式进行分析,说明直接测量与间接测量数据利用合理的处理步骤与方法,并以此获得最佳的估算值,以此提高实验得出结果的质量,从而保证不确定度对其影响最小。
【关键词】测量误差;直接测量;间接测量;数据处理引言在测量中一个变量的改变会影响其他变量,此时的两个变量不一定会形成一个函数关系,此时两个变量之间就存在一种相关度。
按照相关技术规范不同的测量过程其变量间的相关度也存在差异,即相关系数不同。
其表现的就是两个测量变量之间的依赖程度,其计算的方式是利用变量协方差除以各自方差乘积的平方根。
正是因为这样的因素,才会导致在测量中产生不确定度,究其产生的本质因素有:在测量中采用相同的社交,但是在多次测量中会产生读写的误差,在输入量之间就会出现较大的相关性;利用一种实体标准物为标准完成测量,如测量不同对象采用的同一块砝码、标准电阻等标准物,这些标准物所显示的值会导致检测输入量出现相关度;最后是在测量中引入同一个参考数据,如物理常量的引入,即圆周率、重力加速度等,或者某个分子量都会是结果产生相关度,因此在测量中如何处理不确定度就成为了提高测量精度的重要课题。
下面就利用直接测量与间接测量的数据来对其进行评价。
一、测量中不确定度的评价方式在试验中因为数据会产生两种,一种为直接测量数据,另一种则是间接测量,这样不确定度的评定方法也就分为直接与间接两种,测量不确定度的时可以按照以下方式进行:1、直接测量确定在测量中产生的误差有随机和系统两种,在直接进行测量的过程中会伴随有直接测量的随机与系统误差的因素,其主要出现在测量的不同步骤中,即某些操作容易产生直接误差某些则容易导致系统误差。
对残存的误差可以按照不同的不确定标准进行划分,如按照A类和B类对其进行划分,A类是代表随机误差评定结果,而B类则是代表系统误差的评定结果。