不確定度計算指導

1、 適用范圍
        所有內部校正的不確定度計算（測量次數10次以上為佳）
2 2、定義
        測量不確定度是指“與測量結果關聯的參數，它表征可合理地認作（賦予）被預測量之值的分散性”。“不確定度”意指“可疑”。因此，又是指“對測量結果的正確性或準確度的可疑程度”。
3 、    計算方法
3.1、   貝塞爾法（測量次數10次以上）
3.1.1 、 計算算術平均值
對單一被測量X在重復性條件或復現性條件下進行n次獨立重復觀測χ(－)值為χi（i=1，2……n）。算術平均值χ(－)為:
        χ(－)=1/n∑χi
        n——測量次數
        ∑χi ——n次測量值之和
3.1.2、 計算標準差
單次測量的實驗標準差用σ表示，由貝塞爾公式計算得到：
σ=[1/n∑ (χi -χ(－))2]1/2
3.1.3、 計算不確定度
單次測量的極限誤差：
             δlim x=±3σ
一般地，用測量的極限誤差表示測量的不確定度時，測量列單次測量的不確定度可表示為：
             δlim x=τσ
下表給出幾個典型τ值及其對應的超出|δ|范圍的概率：
置信系數τ        置信限           |δ|=τσ        置信概率       P{|δ|＜τσ}        測量次數        |δ|＞τσ     的次數n
0.67        0.67σ        0.4972        2        1
1        1σ        0.6926        3        1
2        2σ        0.9544        22        1
2.58        2.58σ        0.9900        100        1
3        3σ        0.9973        370        1
4        4σ        0.9999        15626        1
由上表可見測量的不確定度包含了測量結果的測量精度和置信度兩個概念。在一般情況下，
文件性質        作業指導        文件編號        JS-MO-038
文件名稱        不確定度計算指導書        版 次        1.0        頁次        2/2
測量精度相當高，方可取置信系數τ=3，這表明置信系數實質上反映測量結果可靠性的高低。我公司在不確定度的計算中取τ=2，即可置信概率為95%。并在測量時取n為15次。
3.2、   極差法（測量次數小于20次）
3.2.1、 計算極差
當測量次數比較少的情況時，使用極差法可以簡單迅速的算出標準差，從而得出不確定度。
在n次等精度測量得到的測量值l1 ，l2 ，……，ln中，選擇其中最大者lmax 和最小者lmin :
           Wn=lmax－lmin
3.2.2、 計算標準差
標準差σ的計算方法如下：
              σ=Wn/dn
式中系數dn取值如下：
n        2        3        4        5        6        7        8        9        10
dn        1.13        1.69        2.06        2.33        2.53        2.70        2.85        2.97        3.08
n        11        12        13        14        15        16        17        18        19
dn        3.17        3.26        3.34        3.41        3.47        3.53        3.59        3.64        3.69
3.1.3、計算不確定度
不確定度用極限誤差表示為:
δlim x=τσ
          其后的不確定度計算與貝塞爾法相同。
注：一般在測量次數較小時采用極差法,以4～9為宜。
極差法與貝塞爾法相比，得到不確定度的自由度下降了，也就是說用極差法評定，不確定度評定的可靠性有所降低。
4 、  方法選用
          因為用貝塞爾法計算不確定度的可靠性比較高,所以我們在計算不確定度的過程中盡量選用貝塞爾法。
5 、  運用
          在本公司內部，不確定度的評估采用與廣州塞寶類同的方法，即計算出標準器的不確定度。在每次的內校時把不確定度的數值作為一項考核納入校準的結果判定。判定的標準是：標準器的不確定數值小于測量值最大誤差的1/3為合格；否則為不合格。

“標準器的不確定數值小于測量值最大誤差的1/3為合格；否則為不合格”有什么依據嗎？

原帖由 xh98003 于 2007-10-5 20:51 發表
“標準器的不確定數值小于測量值最大誤差的1/3為合格；否則為不合格”有什么依據嗎？

可參見GB/T19022.1-1994標準的4.3指南(雖然這個標準已被GB/T19022-2003代替,但原則性的東西是不會變的)