用不確定度表示的測量儀器計量特性

測量儀器的計量特性可以用最大允許誤差、準確度等級、不確定度等三種形式表示。
前兩種較容易理解，后一種則比較疑惑，主要有以下兩個方面。
1、這個不確定度指的是測量中儀器本身帶來的不確定度分量，還是整個測量結果的不確定度？
2、這個不確定度的值是怎么得來的？

以上，請各位專家老師予以解惑，不勝感激！

困惑嗎？去問問菜市場賣白菜的大姐，問問她稱給你十斤白菜到底是多少？她不會給你說不確定度1、2、3，她在樸素地用不確定度。這不是大眾在用嗎

在評估儀器所引入的不確定度分量時，我認為把儀器的不確定度理解為類似最大允許誤差就可以。

1. 儀器的不確定度是測量時儀器所引入的不確定度分量，而不是“測量結果”的，測量結果中還包含了被測儀器和連接導線等的影響分量。

2. 儀器的不確定度也是通過儀器各個部分（如前放，AD，分壓，參考等）引入的不確定度分量以及由相關測試數據得到A類分量合成得到。我覺得也類似最大允許誤差。

個人觀點，供參考

圍觀一下，有同樣的疑問

立式金屬罐 就是用 不確定度 來表示的。比如： UREL=0.1% k=2
沒有具體 等級或最大允許誤差 ，因為 立式金屬罐 的 準確度   是靠人為評定出來的，而不是儀器本身所具有的特性。
所以 用  不確定度 來表示 比較合理。

oldfish 發表于 2018-1-25 20:16
在評估儀器所引入的不確定度分量時，我認為把儀器的不確定度理解為類似最大允許誤差就可以。

1. 儀器的不 ...

這個不確定度的值具體是怎么得來的？是自己評出來的，還是直接引用上級校準證書給的測量結果的不確定度？可否舉個例子說明。

wuky 發表于 2018-1-26 08:39
這個不確定度的值具體是怎么得來的？是自己評出來的，還是直接引用上級校準證書給的測量結果的不確定度？ ...

您得具體說一下，“儀器的不確定度”的來源是什么。

如果是儀器說明書上的，就是廠家根據儀器各部分的不確定度分量和測試數據的A分類合成得到的。

當然也可能是自己評出來的，得看來源是什么。

　　測量不確定度是測量結果的特性，不是測量儀器的特性。測量儀器的計量特性可以用最大允許誤差、準確度等級、不確定度等三種形式表示。最大允許誤差、準確度等級都是測量儀器的特性，比較容易理解，測量不確定度并非測量儀器的特性而與前兩種同時寫為“測量儀器的特性”的確比較容易使人疑惑。我們應該從兩方面來理解：
　　1、其實“測量儀器的測量不確定度”定義已經清楚地告訴我們，這個不確定度不是測量儀器自身的特性，而指的是測量中儀器本身的特性給測量結果帶來的不確定度分量，是測量結果的不確定度組成成分之一，當然它也不是測量結果的全部不確定度，只是所用測量儀器的特性引入的，屬于測量結果全部不確定度的一個組成部分。
　　2、這個不確定度的值是怎么得來的？由１可知，這個測量不確定度是測量儀器的特性，是“示值誤差”、“示值變動性”、“示值穩定性”、“儀器分辨力”等計量特性給測量結果引入的，其中尤其是“示值誤差允許值”引入的不確定度最大，因此往往以示值誤差允許值引入的不確定度代表這種儀器的特性引入的不確定度。這個不確定度的值是怎么得來的，很簡單，可以就用該測量儀器的“示值誤差允許值的絕對值”（MPEV）除以√3等到標準不確定度，再乘以2等到擴展不確定度，也就是說所用測量儀器給測量結果引入的擴展不確定度是其MPEV的1.155倍。
　　3、因為使用的測量儀器應在合格的情況下使用，其所有的誤差特性都不會超過“示值誤差允許值”，所以“示值誤差允許值”引入的不確定度可以全面代表儀器特性引入的所有不確定度，而人員、環境、方法也都在檢定規程規定的范圍或條件下，這些要素給測量結果引入的不確定度遠小于所用測量儀器示值誤差允許值引入的不確定度，一般情況下可忽略不計，所以人們也往往用測量儀器的特性引入的不確定度粗略代替測量結果的全部測量不確定度，只有在要求做“測量不確定度評定報告”或CMC分析時才會詳細評估。

胡說八道

最大允許誤差是要求，不是測量儀器特性

csln 發表于 2018-1-27 07:10
胡說八道

最大允許誤差是要求，不是測量儀器特性

這都看不懂？，哥哥說的是最大誤差。。。你是干計量的不？說給我聽聽。

tianlove 發表于 2018-1-27 12:08
這都看不懂？，哥哥說的是最大誤差。。。你是干計量的不？說給我聽聽。 ...

您看下JJF 1001  7.27確認一下自己是否看懂

我是干計量的不與您不太相干吧，我沒興趣說給您聽聽

“。。。。。。誤差特性都不會超過“示值誤差允許值”，所以“示值誤差允許值”引入的不確定度可以全面代表儀器特性引入的所有不確定度，而人員、環境、方法也都在檢定規程規定的范圍或條件下，這些要素給測量結果引入的不確定度遠小于所用測量儀器示值誤差允許值引入的不確定度，一般情況下可忽略不計，。。。。。。”

        這個判斷沒什么依據，也完完全全是不正確的。比如用5720A來校準一個三位半的萬用表，前者允差僅為百萬分之幾，而校準結果中，由于被校對象的分辨力，重復性引入的不確定度分量達到千分之幾，怎么可以忽略不計呢？！

        就算是沒有實際評定過不確定度，也可以看看相關技術資料，這些最基本概念是很容易弄懂的。建議仔細看看JJF1059，里面有許多實例，分析一下，上面的所謂“一般情況下可以忽略不計”的說法，是不是靠譜？

1、其實“測量儀器的測量不確定度”定義已經清楚地告訴我們，這個不確定度不是測量儀器自身的特性，而指的是測量中儀器本身的特性給測量結果帶來的不確定度分量，是測量結果的不確定度組成成分之一，當然它也不是測量結果的全部不確定度，只是所用測量儀器的特性引入的，屬于測量結果全部不確定度的一個組成部分。

7樓某版主這根“攪屎棍”，只要一逮住機會就會進來“攪屎”，誤導新量友。明明新版JJF1001第25頁的第7.24條“儀器的測量不確定度”術語定義清清楚楚，并且也歸類在第7大項“測量儀器的特性”下，某版主向來都是不擺事實，不講道理，不舉證，卻信口開河，胡編臆造，正經歪念。人、機、料、法、環五大因素，儀器不是“機”就是“料”。所謂“分量”之說，那是針對“測量結果”而言，對儀器本身而言不存在什么人、法、環方面的分量，要有分量也只是它自身因素對“儀器的測量不確定度”引入的分量。即使作為“測量結果的不確定度”的分量之一，那也是“儀器的測量不確定度”，也屬于儀器的特性引入的不確定度分量。看看JJF1033規范起草人是怎么歸類的吧：

2、這個不確定度的值是怎么得來的？由1可知，這個測量不確定度是測量儀器的特性，是“示值誤差”、“示值變動性”、“示值穩定性”、“儀器分辨力”等計量特性給測量結果引入的，其中尤其是“示值誤差允許值”引入的不確定度最大，因此往往以示值誤差允許值引入的不確定度代表這種儀器的特性引入的不確定度。這個不確定度的值是怎么得來的，很簡單，可以就用該測量儀器的“示值誤差允許值的絕對值”(MPEV)除以√3等到標準不確定度，再乘以2等到擴展不確定度，也就是說所用測量儀器給測量結果引入的擴展不確定度是其MPEV的1.155倍。

眾所周知，儀器的測量不確定度并不一定是由儀器誤差引入的，誤差引入的不確定度僅僅是修正不完善引入的不確定度分量，真正占大頭的完全有可能是儀器的短期穩定性(或者說各儀器的實際誤差波動范圍、實際示值重復性、實際示值變動性)、分辨力等，而不是規程規范里規定的合格判據(極限值)。最大允差套算出來的不確定度，也僅是人為規定的合格的計量器具的不確定度的極限值。而實際的“儀器的測量不確定度”是廣義的，并不僅限于合格的儀器。

3、因為使用的測量儀器應在合格的情況下使用，其所有的誤差特性都不會超過“示值誤差允許值”，所以“示值誤差允許值”引入的不確定度可以全面代表儀器特性引入的所有不確定度，而人員、環境、方法也都在檢定規程規定的范圍或條件下，這些要素給測量結果引入的不確定度遠小于所用測量儀器示值誤差允許值引入的不確定度，一般情況下可忽略不計，所以人們也往往用測量儀器的特性引入的不確定度粗略代替測量結果的全部測量不確定度，只有在要求做“測量不確定度評定報告”或CMC分析時才會詳細評估。

果真是如此嗎？看看以下規程規范是怎么說的吧：

某版主不管三七二十一，統統用最大允差來套算，真可謂懶到了極點。理論上說，“儀器的測量不確定度”應通過向上級機構溯源得到，如果是計量標準，那么這個“計量標準的不確定度”應小于“校準和測量能力CMC”(因為前者不包括本級計量標準的被測對象引入的不確定度分量，而是用上級標準來考核本級計量標準的重復性)。而“校準和測量能力CMC”又遠小于JJF1033的“檢定或校準結果的不確定度”，因為前者是“最佳儀器的測量結果的不確定度”(代表了校準機構常規條件下可獲得的最小的“測量結果的不確定度”)，后者是“常規儀器的測量結果的不確定度”(實際最終得到的是合格的被測對象的不確定度的極大值)。

wuky 發表于 2018-1-25 12:39
這個不確定度的值具體是怎么得來的？是自己評出來的，還是直接引用上級校準證書給的測量結果的不確定度？ ...

1、這個不確定度指的是測量中儀器本身帶來的不確定度分量，還是整個測量結果的不確定度？

答：這個“儀器的測量不確定度”肯定是儀器本身帶來的不確定度，而不是這個測量結果的不確定度。

2、這個不確定度的值是怎么得來的？

答：見12樓最后兩幅截圖，以及以下截圖：

以上截圖中所說的“修正值的不確定度”就是通過向上級機構以溯源的方式得到，而不是自己評估得到。

補充內容 (2018-1-27 01:34):
更正：問題1答中的“……，而不是這個測量結果的不確定度。”應為“……，而不是整個測量結果的不確定度。”

chuxp 發表于 2018-1-27 13:26
“。。。。。。誤差特性都不會超過“示值誤差允許值”，所以“示值誤差允許值”引入的不確定度可以全面代表 ...

　　比如用5720A來校準一個三位半的萬用表，前者允差僅為百萬分之幾，而校準結果中，由于被校對象的分辨力，重復性引入的不確定度分量達到千分之幾，怎么可以忽略不計呢？！
　　答：請問，用5720A來校準一個三位半的萬用表，前者允差僅為百萬分之幾，那么5720A的允差給測量結果引入的不確定度分量到底有多大，你評估過沒有？使用5720A校準，相關檢定規程/校準規范規定的人員、環境、方法范圍或條件你知道嗎？你認為“檢定規程/校準規范規定的人員、環境、方法范圍或條件”給校準結果引入的不確定度分量會大于5720A的允差給測量結果引入的不確定度分量嗎？
　　你一直強調什么“被校對象的分辨力，重復性（我說過儀器沒有重復性，只有示值變動性）引入的不確定度分量”，請問你用這么高檔的計量標準校準一個那么差的被校對象，你認為你的校準方法選擇正確嗎？
　　用5720A來校準一個三位半的萬用表，還是比它準確性高的萬用表，校準方法并沒有改變，也就證明校準方法和校準結果可信性或可靠性的測量不確定度不會改變，說明校準方法和校準結果的可信性不會改變，證明這個三位半的萬用表不僅僅是示值誤差，就連其分辨力和示值變動性的具體校準值都是可信的。你用一個分辨力和示值變動性比5720A的示值允差差得多得多的被校對象對測量結果的影響，得到一個極差的不確定度用來判定用5720A執行校準活動的可信性，把被校對象自身的問題硬栽給用5720A執行的校準結果，說用5720A執行校準其不確定度太大，校準方法和校準結果不可信、不可靠，符合一般科學常識嗎？至于12和13樓的帖子不值得一駁，我就不回復了。

如此混帳話說得如此坦然，莫非這輩子就靠耍嘴皮吃飯從來沒干過活嗎？

就算沒干過電學，狡辯前去查一點點資料再說也好吧

凌晨兩點整這些無聊玩意這人得無聊成什么樣

你用一個分辨力和示值變動性比5720A的示值允差差得多得多的被校對象對測量結果的影響，得到一個極差的不確定度用來判定用5720A執行校準活動的可信性，把被校對象自身的問題硬栽給用5720A執行的校準結果，說用5720A執行校準其不確定度太大，校準方法和校準結果不可信、不可靠，符合一般科學常識嗎？

14樓某版主這位“學術流氓”不懂卻又要裝著很懂，三位半的萬用表難道不是日常“常規的被測對象”嗎？不符合JJF1033哪一條哪一款啦？看看JJF1033規范起草人是怎么說的吧：

以上種種表述，難道不是把被測對象自身的問題硬栽給計量標準，說用該計量標準執行校準其不確定度太大，校準方法和校準結果不可信、不可靠嗎？某版主不是說JJF1033百好千好萬好，完全正確沒有問題嗎，怎么輪到chuxp量友依據JJF1033的要求選擇常規被測對象，以及我在另一主題(計量標準考核中重復性的問題)依據JJG707－2014《扭矩扳子檢定規程》選用10級扭矩扳子作為常規被測對象進行重復性試驗和評定“測量結果的不確定度”(計量標準為0.3級)就這也不行那也不行呢？

至于12和13樓的帖子不值得一駁，我就不回復了。

某版主像貓兒撩爪似的時不時的嘴發賤，你拿得出證據有那個能耐反駁嗎？

路云 發表于 2018-1-27 18:33
1、其實“測量儀器的測量不確定度”定義已經清楚地告訴我們，這個不確定度不是測量儀器自身的特性，而指的 ...

非常感謝老師的耐心解答，但是還有點不太理解的地方。

1、您說,”儀器的測量不確定度”應通過向上級機構溯源得到,也就是說直接引用的上級校準證書中校準結果的擴展不確定度？

比如以上，被校準儀器的主要計量特性用不確定表示為：（U=0.010℃，k=2）？

2、這么多的傳感器，修正值各不相同，有些都達到了1度多，就用（U=0.010℃，k=2）來表示整個儀器的計量特性是否合理？

3、查看歷年的校準證書，發現同個儀器給的擴展不確定度都是一樣，似乎沒有經過評定而是直接引用。如果換個標準器來檢或者換一家計量機構來檢測，又會得到新的擴展不確定度。難道用擴展不確定度來表示儀器的計量特性不是唯一的么？

規矩灣錦苑 發表于 2018-1-26 23:24
　　測量不確定度是測量結果的特性，不是測量儀器的特性。測量儀器的計量特性可以用最大允許誤差、準確度等 ...

非常感謝老師的耐心回答。



以上是一臺溫度巡檢儀的校準結果，可否據此再詳細解釋下如何用不確定度表示該儀器的計量特性。（假設儀器的MPEV為0.5℃）。

我是來學習的

wuky 發表于 2018-1-28 16:53
非常感謝老師的耐心解答，但是還有點不太理解的地方。

1、您說,”儀器的測量不確定度”應通過向上級機構 ...

1、您說,”儀器的測量不確定度”應通過向上級機構溯源得到,也就是說直接引用的上級校準證書中校準結果的擴展不確定度？比如以上，被校準儀器的主要計量特性用不確定表示為：(U＝0.010℃，k＝2)？

答：上級校準證書中給出的“校準結果的不確定度”當然是可以直接引用。只是證書中給出的不確定度是U＝0.10℃，而不是您所說的U＝0.010℃。

2、這么多的傳感器，修正值各不相同，有些都達到了1度多，就用(U＝0.010℃，k＝2)來表示整個儀器的計量特性是否合理？

答：修正值是對系統誤差的補償，誤差與不確定度是兩碼事兒，誤差大并不代表不確定度也大，反之誤差小也不代表不確定度就一定小，兩者之間不存在線性的正相關關系。

3、查看歷年的校準證書，發現同個儀器給的擴展不確定度都是一樣，似乎沒有經過評定而是直接引用。如果換個標準器來檢或者換一家計量機構來檢測，又會得到新的擴展不確定度。難道用擴展不確定度來表示儀器的計量特性不是唯一的么？

答：只要是用同一家校準機構的同一臺計量標準進行校準，如果計量標準的性能維護得很好，能夠持續維持原校準狀態，你送檢的器具也沒有發生異常的故障，通常情況下“校準結果的不確定度”都不會有很大的變化。不同的機構，用不同的計量標準進行校準，得到的“校準結果的不確定度”應該是不同的，因為各家機構的“校準和測量能力CMC”是不同的。所以說用擴展不確定度來表示儀器的特性，其值并不是唯一的。這就是為什么《建標報告》中要求畫出的“計量標準的量值溯源和傳遞框圖”中，要求標明向上溯源到哪家機構的計量標準，而不是直接從量傳圖中COPY過來完事。

補充內容 (2018-1-28 20:06):
如果用最大允差來套算，那還有必要標出溯源到哪家機構嗎？這個不確定度全國都一樣，直接從量傳圖中COPY就是了，需要自己畫嗎，還有啥好考核呢。

wuky 發表于 2018-1-29 13:43
非常感謝老師的耐心回答。

　　你給出的這臺溫度巡檢儀的校準結果，希望據此“詳細解釋下如何用不確定度表示該儀器的計量特性”（假設儀器的MPEV為0.5℃）。我的看法如下：
　　１校準證書給出的校準結果是各受檢點的修正值，以及修正值在包含因子k＝2時的擴展不確定度U＝0.10℃，并未給出溫度巡檢儀的計量特性。修正值的不確定度反映的是校準機構的校準方法的優劣（可信性），我們不能用修正值的測量不確定度去判定被檢溫度巡檢儀的計量特性，因此該被校儀器的計量特性可以說無從談起。
　　２對于此種校準證書，因為沒有給出被校儀器的計量特性，使用中就無法考慮儀器的計量特性，也不必考慮儀器的計量特性極限值MPEV=0.5℃，只能使用儀器的標稱值（即儀器顯示值）和校準證書給出的修正值。使用的是儀器的標稱值（顯示值）和上級校準機構校準方法的水平（修正值的不確定度）。所以校準證書最后的“說明”第2條特別提醒我們，使用該儀器不要考慮儀器的計量特性，獲得實際測量結果只需“儀器顯示值+示值修正值”。
　　３如何評判使用該溫度巡檢儀測量所得測量結果的水準呢？修正值的擴展不確定度是U＝0.10℃，根據1/3原則，只要該溫度巡檢儀用于誤差控制限T≥3U=0.3℃的被測參數的測量活動，就沒問題，用于T＜0.3℃的被測參數測量，測量結果就不可信，即該儀器不能使用。值得提醒的是，T為控制限，控制限是全寬的概念，對于風險較高的測量過程，例如計量檢定和校準過程這個“≥3U”的系數3就應該大到6以上，即T≥6U=0.6℃，對控制限T＜0.6℃的被測參數就不允許使用該溫度巡檢儀測量。

wuky 發表于 2018-1-29 12:53
非常感謝老師的耐心解答，但是還有點不太理解的地方。

1、您說,”儀器的測量不確定度”應通過向上級機構 ...

　　1.”儀器的測量不確定度”應通過向上級機構溯源得到，也就是說直接引用的上級校準證書中校準結果的擴展不確定度？比如以上，被校準儀器的主要計量特性用不確定表示為：(U＝0.010℃，k＝2)？
　　答：錯。上級校準證書中給出的“校準結果的不確定度”是上級校準能力，因此不是被校儀器的計量特性。校準結果的不確定度U＝0.10℃可以直接引用。
　　2.這么多的傳感器，修正值各不相同，有些都達到了1度多，就用(U＝0.010℃，k＝2)來表示整個儀器的計量特性是否合理？
　　答：修正值的不確定度反映了上級校準方法的能力，不反應被校儀器的計量特性，說“是對系統誤差的補償”就更是錯誤了。“誤差與不確定度是兩碼事兒，誤差大并不代表不確定度也大，反之誤差小也不代表不確定度就一定小”，說到點子上了，兩者之間不存在任何關系，“線性的正相關關系”更不存在。
　　3 查看歷年的校準證書，發現同個儀器給的擴展不確定度都是一樣，似乎沒有經過評定而是直接引用。如果換個標準器來檢或者換一家計量機構來檢測，又會得到新的擴展不確定度。難道用擴展不確定度來表示儀器的計量特性不是唯一的么？
　　答：還是這句話，上級給出的不確定度是他們的校準方法的能力（不確定度），不是被校儀器的特性，更不是被校儀器的不確定度，只要用同一家機構的同一臺計量標準進行校準，不管你送檢的測量設備性能維護如何，合格還是不合格，“校準結果的不確定度”均無任何變化。不同機構，使用了不同的計量標準，得到的校準結果的不確定度當然就可能會有所不同。不確定度是測量結果的特性，不是儀器的特性，所以用不確定度表示儀器的特性是個錯誤。為什么《建標報告》中畫出的“計量標準的量值溯源和傳遞框圖”，要求標明向上溯源到哪家機構的計量標準，就是因為不同的機構使用了不同計量標準，各校準機構的校準方法固有特性不同。

儀器的計量特性用哪種形式表示，要看該儀器的規程規范對其計量特性的定義方法，該按級就按級，該按等就按等，一切由規程決定。由于儀器還有周期穩定性等其它影響量，所以修正值的不確定度并不一定可以直接作為該儀器的指標來用，而只是對該儀器做計量確認的指標之一。

規矩灣錦苑 發表于 2018-1-29 23:02
　　你給出的這臺溫度巡檢儀的校準結果，希望據此“詳細解釋下如何用不確定度表示該儀器的計量特性”（假 ...

如果我這臺儀器是建標的主標準器，其計量特性用不確定度表示，那么如何根據上級的這個校準證書來評判其是否滿足要求呢？
按路云老師的說法，應該是直接引用的U＝0.10℃，如果小于建標的不確定度，就可以。那么您的意見呢？

285166790 發表于 2018-1-30 10:45
儀器的計量特性用哪種形式表示，要看該儀器的規程規范對其計量特性的定義方法，該按級就按級，該按等就按等 ...

標準器用不確定度表示的，該怎么進行計量確認？