我做的直流電子負載電壓不確定度報告，求評價和指導

   不確定度來源分析      不確定度來源主要為被測儀器的測量重復性、分辨力、所用標準器的誤差、分辨力以及環境條件的影響等。因校準時嚴格按照規程要求的環境條件進行，故其引入的標準不確定度分量可以忽略不計。
  
測量方法   
   
  使用設備   
   直流電源IT6123B    ±0.02%+5mV  分辨率0.1mV
     萬用表吉時利keithley2000       直流電壓10V最大允許誤差?(0.0030%of reading+0.0005% of range)  分辨率0.00001
  
   被測儀器
    IT8812C直流電子負載    0.05%of reading+0.1% of range     量程18V，分辨率0.0001V
  
       數字多用表引入的標準不確定度分量uB1：
由數字多用表技術指標得知，直流電壓10V最大允許誤差?(0.0030? of reading+0.0005% of range),設其服從均勻分布,取包含因子為k= ,由計算公式uB1=  , 標準不確定度uB1=0.00020；
   
    數字多用表分辨力引入的標準不確定度分量uB2：
數字多用表分辨力引入的標準不確定度分量為0.29δ ，評定如下所示:uB2=0.29×0.00001=0.0000029V

       被測儀器測量重復性引入的標準不確定度分量uA1
連接數字多用表至直流電子負載，按照規程要求對直流電壓10 V點進行連續10次測量，得到測量列
9.99981
9.99979
9.99980
9.99981
9.99981
9.99980
9.99980
9.99980
9.99979
9.99980
計算標準差s=0.000007379V
      
       被測儀器分辨力引入的標準不確定度分量uA2
被測儀器分辨力引入的標準不確定度分量為0.29δ  ，評定如下所示uA2=0.29×0.0001=0.000029V

由于uB2遠小于uB1
      uA1＜uA2

故合成不確定度
    uc=√（uB1^2+uA2^2）=0.0002021V
以上方法求各路大神進行指導和評價！

csln 發表于 2015-6-4 08:01
連完整測量結果表達是什么意義都沒明白大談不確定度，搞笑

在這樣的層次上糾纏不休，搞笑 ...

       因為層次低，對還是錯，就應該弄明白。
       不知先生認為哪種說法對，哪種說法錯呢？
       截然不同的兩種觀點，就必然有一方是對的，一方是錯的。當然，也可能雙方都錯。正確的觀點又是什么呢？
       把必須弄清的問題，說成“糾纏”“搞笑”，也許先生太高明了，什么都看不慣。贊成什么，反對什么，應該有個明確的態度。只是冷笑、嘲諷，誰知先生是真有水平還是妄自尊大？

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                             就電子負載中電壓表的檢定           
                                              論檢定的誤差分析與不確定度評定               
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                                                                                                               史錦順       
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（一）關于電子負載的知識         
       對電源來說，一切能吸收電能的元件、器件、整機都是負載。
       電子負載是一種起程控電能吸收裝置作用的儀器。其主要應用是對直流電源進行測試。不過，它也可用于其它場合，如制造或研發期間的電池測試、固態半導體大功率元件測試、直流電動機測試、直流發電機測試和固態電動機控制的測試。通常，電子負載具有允許輸出電壓和輸出電流迅速改變的高輸出阻抗。由于電子負載要吸收能量，故常常稱之為“電流吸收器”。典型情況下，電子負載的額定值從幾十W到幾kW，電流額定值從幾A到幾百A，電壓額定值從幾V到1kV左右。電子負載有固定電流（CC），固定電壓（CV），固定電阻（CR）模式，可分別用于不同的電源參數的測量。電子負載在作為一個可變或恒定電阻時，還可以作為直流電壓、直流電流的測量，而且有保護功能。這既利于提高測量速度也方便測量。
       電子負載的工作原理： 電子負載，顧名思義，是用電子器件實現的“負載”功能，其輸出端口符合歐姆定律。具體地說，電子負載是通過控制內部功率器件MOSFET或晶體管的導通量，使功率管耗散功率，消耗電能的設備。電子負載一般具有定電流、定電壓、定電阻、定功率、短路及動態負載多種模式，可以模擬各種不同的負載狀況，
       直流電子負載的特點
       1. 直流電子負載能在設定的模式下顯示電壓、電流，可以代替直流數字電壓表；可以測量直流恒流源的輸出電流，特別是10A～100A以上的大電流。
       2. 直流電子負載在設定為固定電流模式下允許同極性的模塊并聯使用，此時負載電流為所有電子負載的電流之和，負載功率也為所有負載功率之總和。但切記不可以串聯使用。
       3. 當測量電源的CV態的負載調整率、輸出電壓調整或動態模擬負載時，使用固定電流模式比較合適；
       4. 當測量電源的CC態的負載調整率、輸出電流調整或動態模擬負載時，使用固定電壓模式比較合適；
       5. 使用面板操作時能控制負載電流上升或下降的變化率，可以將感性引線的壓降現象降低到最低程度，或測試待測電源供應器的輸出暫態反應特性。
       6. 用直流電子負載測量電源時，要保證兩者正負對應連接，反接會損壞負載的模塊。
       7. 電子負載基本上都有遠端電壓的測量功能，即配有電壓敏感設置和端口測量，以減小在電流時測量引線引起的分壓，避免測量誤差。
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       主要應用         
       1. 把電子負載設定在CC模式，負載關閉，此時用電子負載以電壓表形式測量直流穩壓電源CV態的開路輸出電壓；
       2. 把電子負載設定在CC模式，打開負載及其短路設置，此時用電子負載以電流表形式測量直流穩壓電源CC態的輸出電流；
       3. 直流電源的穩壓即CV態的負載調整率的測量：
       例如有一臺電源，規格30V/30A，（把電壓調節到最小，電流調節到適當值），則設置負載在CC狀態，打開負載（LOAD ON），設置負載的CC值為30A，調節電源的電壓值，此時負載值隨著外加電壓的改變而變化，直到調節電壓為30V時，電子負載測量出電源帶載的實際輸出電壓Um和回路電流。 再設置負載的CC值為零，則此時相當于斷開負載，電子負載作為一個直流電壓表，測量出電源不加載的輸出電壓Un 。（以上根據網上材料摘編。）

（二）原帖題目         
       使用設備   
       直流電源IT6123B    準確度 ±0.02%+5mV  分辨率0.1mV  
      萬用表吉時利2000   準確度  0.0030%讀數 +0.0005% FS   分辨率0.00001
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       被測儀器
        IT8812C直流電子負載  準確度  0.05%讀數+0.1%FS  量程18V，分辨率0.0001V
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       被測儀器測量重復性。連接數字多用表至直流電子負載，按照規程要求對直流電壓10 V點進行連續10次測量，得到測量列
                   9.99981/9.99979/9.99980/9.99981/9.99981/9.99980/9.99980/9.99980/9.99979/9.99980
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       計算標準差s=0.000007379V
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（三）題目實質         
       原帖所述任務的實質是對電子負載內的數字電壓表的檢定。現僅就電壓表的檢定發表意見，不涉及電子負載檢定的其他項目。
       本檢定的標準是數字多用表吉時利2000
               準確度  0.0030%讀數 +0.0005% FS   分辨力0.00001V
       本檢定的對象是IT8812C直流電子負載之數字電壓表
                  準確度  0.05%讀數+0.1%FS  量程18V，分辨率0.0001V
       本檢定所用之電源，只提供能源，其指標與本次檢定無關。
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（四）計量的誤差與合格性判別公式    
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1 計量的誤差      
       計量的誤差公式推導如下。
       必須認清：求什么，用什么，靠什么，得什么。物理公式必須物理意義確切。物理公式必須是意義明確的“構成公式”。
       測量是用測量儀器測量被測量，以求得被測量的值。而檢定是用被檢儀器來測量已知量值的標準，以求得測量儀器的誤差，看是否合格。檢定是測量的逆操作。測量儀器的誤差，是檢定的認識對象。檢定的目的是求得儀器的誤差，而得到的是儀器示值與標準標稱值之差；對計量本身的誤差分析，就是求這二者的差別。
       設測得值為M，計量標準的標稱值為B，標準的真值為Z；儀器的誤差元（以真值為參考）為r(儀)，檢定得到的儀器測得值與標準的標稱值之差值為r(示)，標準的誤差元為r(標)。
       1 要得到的測量儀器的誤差元為：
                  r(儀) = M – Z                                                                  （9.1）
       2 檢定得到儀器的視在誤差元為：
                  r(實驗) = M – B                                                               （9.2）
       3 標準的誤差元為
                  r(標) = B–Z            
      4 （9.2）與（9.1）之差是計量誤差元：
                  r(計) = r(實驗) – r(儀) =（M-B）-（M-Z）
                           =（Z–B）
                           = r(標)                                                                     （9.3）
       誤差范圍是誤差元的絕對值的最大可能值。誤差范圍關系為：
                  │r(計) │max = │r(標) │max
即有
                  R(計) = R(標)                                                                     （9.4）
       （9.4）式是計量誤差的基本關系式，計量誤差由標準的誤差決定。計量誤差與被檢儀器的誤差因素無關。

2 計量的資格         
        公式（9.4）指出：計量的誤差取決于所用計量標準的誤差。因此，要選用誤差范圍足夠小的標準。標準的誤差范圍與被檢儀器的誤差范圍指標之比要小于等于q；q值通常取1/4，時頻計量q取值為1/10。
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       判別儀器合格，條件為：
                   |Δ(真)|max ≤ MPEV                                                             （1）   
       但是，我們知道,測量只能得到|Δ(測)|max，而|Δ(真)|max的最大可能是
                   |Δ(真)|max=|Δ(測)|max+R(標)                                              （2）
       按（2）式代換（1）式左端并移項，合格的條件(最大的可能值合格，其他值必都合格)為：
                   |Δ|max ≤ MPEV-R(標)                                                           （3）
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       判別儀器不合格，條件為：
                   |Δ(真)|max ≥ MPEV                                                              （4）   
       但是，測量只能得到|Δ(測)|max，而|Δ(真)|max的最小可能是
                   |Δ(真)|max=|Δ(測)|max - R(標)                                               （5）
       按（5）式代換（4）式左端并移項，不合格的條件(最小的可能值不合格，其他值必都不合格)為：
                   |Δ|max ≥ MPEV + R(標)                                                         （6）
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      上待定區為：+ [MPEV±R(標)]                                                           （7）
       下待定區為：– [MPEV±R(標)]                                                             （8）
       計量中或其他合格性判別中，標準的誤差范圍是待定區的半寬。測得值在待定區中，不能判為合格或不合格。機械尺寸檢驗中，待定區半寬被稱為“安全裕度”；實際上這是用標準的標稱值（相對真值）不能完全代換標準真值而差生的局限。非待定區（合格區與不合格區），標準的標稱值等效于標準的真值。此時的判別是肯定的正確判別。而在待定區中，如果判別的話，判別是有誤差的。判別的誤差的最大值是R(標)。(以上引自《史氏測量計量學說》第9章，本欄目有。)
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（五）本題按誤差理論處理             
       1 計量資格認定         
       本題的標準：數值多用表吉時利2000 (有合格期內的檢定證書，即為可信)。
       指標：準確度 0.0030%讀數 +0.0005% FS   分辨力0.01mV
                R(標)= 0.0030%×10V + 0.0005%×20V，
                            = 0.3mV+0.1mV=0.4mV
       被測儀器: IT8812C直流電子負載中的數字電壓表
        指標：準確度  0.05%讀數+0.1%FS  量程18V，分辨力0.1mV
                MPEV=5mV+18mV=23mV   
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       標準與被檢儀器性能比：
                   q=0.4mV/23mV＜1/50  
       檢定資格確認。
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       2 合格性判別         
       合格性判別式：
                     |Δ|max ≤ MPEV-R(標)                                                 （3）
        本題合格條件是
                     |Δ|max ≤ 23mV-0.4mV                                               （10）

        實測數據：|Δ|max=|10-9.99979|=2.1mV，遠遠滿足條件（10）.
       檢定結論：被檢電子負載中數字電壓表合格。
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（六）不確定度評定不合理         
      1 不確定度論判別檢定資格，用U95。U95包括被檢儀器的分辨力，以及被檢儀器的重復性。這兩項都是檢定對象的性能，放在檢定能力中，是錯誤的。
       2 不確定度論的合格性判別式為
                 |Δ|max ≤ MPEV-U95                        （11）
       公式（11）式是對誤差理論的判別式（3）式的類比抄襲；（3）式可以嚴格推導；而（11）式由于U95不能推導而無法推導。（11）是一種武斷的估計，而不是科學的推導，它是不成立的。
       3 本來包含在|Δ|max中的被檢儀器的分辨力、重復性，放在U95中，又放在判別式的右端（標準端），這就把這些因素重復計算了，是錯誤的。
       4 測量儀器的準確度指標中，包含有分辨力誤差項，再單獨立項是不對的。
       5 此處的U95顧了判別檢定資格，而忘記了對檢定結果的表達。把實測的差值2.1mV丟掉不管，沒有把U95表達成GUM所說的是“包含真值區間的半寬”。U95變質了。
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（七）致ligq     
      你的不確定度評定，基本符合現行不確定度評定的要求。標準與檢定對象都是抓對了。不理電源的影響是對的。
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      我的一套說法，不是針對你這樣基層計量人員的。而是在進行學術討論，對象是那些專家們。對基層計量人員來說，工作要做，規定得執行，領導的話也不能不聽。我體諒你們的難處。不必太介意我的說法，因為許多專家也不敢承認我說的是真理。他們有他們的難處。當前，不確定度論的勢力還很大，揭露它，否定它，有待時日。
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csln 發表于 2015-3-31 11:49
不確定度論（GUM之F.2.2.1）認為，數字式儀器的分辨力為δ，則分辨力誤差為
                     R2 = ±0 ...

在獲得“標準不確定度”u=0.29δ后，現有“規范”推薦的“擴展不確定度”的“主流表達”是：【 U=0.58δ，k=2 】——這是個什么東西呢？史先生的批評有的放矢！.....標記k的“表達方法”是請君入泥沼的“忽悠”！

ligq 發表于 2015-3-27 09:05
數學模型以及靈敏系數

　　　　直流電子負載電壓不確定度報告
1.概述
1.1被測對象
    IT8812C直流電子負載  量程18V，分辨率0.0001V， 允差0.05%of reading+0.1% of range
1.2執行標準/規程/規范（請補充）
1.3使用的測量設備
　　直流電源IT6123B   分辨率0.1mV   允差±0.02%+5mV；
　　吉時利keithley2000萬用表   分辨率0.00001    直流電壓10V最大允許誤差?(0.0030%of reading+0.0005% of range) 。
1.4環境條件（請補充）
1.5測量方法
　　（給出你的原理圖并用一兩句話講述檢定的方法）
2.測量模型
　　Δ＝Rx－Rn
　　式中：Δ－IT8812C直流電子負載示值誤差（單位：V），Rx－IT8812C直流電子負載顯示值（單位：V），Rn－數字多用表顯示值（單位：V）。
3.靈敏系數
　　C(Rx)＝1；C(Rn)＝-1。
4.標準不確定度分量評定
4.1由輸入量Rx引入的標準不確定度分量u(Rx)
4.1.1被測儀器分辨力引入的標準不確定度分量u(Rx1)
　　IT8812C直流電子負載分辨率0.0001V＝0.1mV，引入的標準不確定度分量為0.29δ=0.29×0.1mV=0.029mV。
4.1.2被測儀器讀數重復性引入的標準不確定度分量u(Rx2)
　　（列出你的重復性實驗數據后）計算出標準差s=0.007379mV，因為檢定1次即得到檢定結果，所以u(Rx2)＝s=0.007379mV。
4.1.3計算Rx引入的標準不確定度分量u(Rx)
　　因為u(Rx1)和u(Rx2)重疊，取兩者最大值為u(Rx)，u(Rx)＝u(Rx1)＝0.029mV。
4.2由輸入量Rn引入的標準不確定度分量u(Rn)
　　u(Rn)主要由所用計量標準引入，計量標準由直流電源和萬用表組成，因此：
4.2.1由標準電源引入的標準不確定度分量u(Rn1)
　　直流電源允差±0.02%+5mV，測量10V時a＝0.02%×10000mV+5mV=7mV，按均勻分布處理取k＝√3，則：
　　u(Rn1)＝7mV/√3＝4.04mV。
4.2.2由萬用表引入的標準不確定度分量u(Rn2)
　　萬用表直流電壓10V最大允許誤差0.0030%of reading+0.0005% of range＝0.0030%×10000mV+0.0005%×18000mV＝0.39mV，按均勻分布處理取k＝√3，則：
　　u(Rn1)＝0.39mV/√3＝0.23mV。
4.2.3計算Rn引入的標準不確定度分量u(Rn)
　　u(Rn1)和u(Rn2)各自獨立，取兩者均方根為u(Rn)，則：u(Rn)＝4mV。
4.3環境條件引入的標準不確定度分量忽略不計。
5計算合成標準不確定度
5.1標準不確定度分量一覽表（請自行補充）
5.2計算合成標準不確定度uc
　　u(Rx)和u(Rn)各自獨立，且靈敏系數均為１，則uc＝√[u(Rx)^2+u(Rn)^2]＝4mV。
6計算擴展不確定度U
　　取包含因子k＝2，則：U＝2×uc＝8mV。
7結論
7.1本檢定方案的擴展不確定度U＝8mV，k＝2。
7.2本檢定方案可信性判定
　　a）被檢對象IT8812C直流電子負載量程18V，分辨率0.0001V，允差0.05%of reading+0.1% of range，則最大允許誤差絕對值：
　　MPEV＝0.05%×10000mV+0.1%×18000mV＝23mV
　　因為U/MPEV＝8mV/23mV≈1/3，基本滿足JJF1094規定的U≤MPEV/3的要求，因此本檢定方案基本滿足檢定要求。
　　b）本檢定方案處在滿足檢定要求的邊緣，已經沒有任何技術儲備能力，存在一定的誤判風險，建議在經費允許的情況下加以改進。從不確定度評定過程中可以看出，本檢定方案的不確定度主要來自于直流電源，因此如要進一步提高本檢定方案的可信性，建議更換或提高計量標準裝置中的直流電源準確度等級。

說明：測量重復性包含了因分辨率誤差引入的不確定度，因此二者取大者
另外，被測的分辨率不用了吧，求高手指教。

數字多用表分辨力引入的標準不確定度分量uB2不用考慮了，它是標準裝置的一部分，不是被測儀器。電子負載本身沒有讀數顯示，也就不用考慮它的分辨率問題了。

　　你的報告很不規范，缺少測量模型、靈敏系數計算、擴展不確定度計算、評定結論等重要步驟，特別是看不到你的測量模型，在不清楚你的輸入量有幾個，各是什么和函數關系的情況下，很難說你的不確定度評定正確與否。因此你的不確定度評定報告需要補充以上步驟。

這些都做了的，我是想看看我對引入不確定度分量的選擇有沒有問題
擴展不確定度
取包含因子k=2，則相對擴展不確定度為
Urel =k =0.00404%

規矩灣錦苑 發表于 2015-3-27 00:47
　　你的報告很不規范，缺少測量模型、靈敏系數計算、擴展不確定度計算、評定結論等重要步驟，特別是看不到 ...

數學模型以及靈敏系數

規矩灣錦苑 發表于 2015-3-27 12:40
　　　　直流電子負載電壓不確定度報告
1.概述
1.1被測對象

你這工作做的太讓人感動了!!!!!!非常感謝版主的精心回復！

可是又有一個問題，在這樣的評定報告里標準不確定度應該越小越好

但是我們在做CNAS認可的時候都是盡量讓這個值大一點

這是什么原因呢？

ligq 發表于 2015-3-27 15:09
你這工作做的太讓人感動了!!!!!!非常感謝版主的精心回復！

可是又有一個問題，在這樣的評定報告里標準不 ...

        你的原帖，基本在譜。規矩灣錦苑先生的評定，把一切都搞亂了。他連什么是標準，什么是被檢都弄不清楚，也敢來評定，真大膽。那么高等級的標準，居然能得出結論說資格勉強，太胡說了。當然，我不認為這完全是規矩灣錦苑的個人水平的問題，是不確定度論的一套說教，把聰明人給弄糊涂了。為什么按誤差理論極為簡單的工作，一搞不確定度評定，就錯誤百出呢？值得人們深思。況且，評定的不確定度又到底干甚么用呢，是GUM說的包含真值的區間嗎？概念對不上號，評定結果沒用處，這就是不確定度論的亂局。

ligq 發表于 2015-3-27 15:09
你這工作做的太讓人感動了!!!!!!非常感謝版主的精心回復！

可是又有一個問題，在這樣的評定報告里標準不 ...

　　不確定度是量化評判測量方案（包括檢定方案）是否可靠或可信的參數，是對方案的“否定”指標，因此不確定度越小“否定”的力度越弱，也就是說方案的可信性越強，這就是不確定度值“越小越好”的道理。
　　但過分夸大方案的可信性勢必帶來巨大測量風險。CNAS認可是對實驗室測量能力（含校準能力）的認可，因此必須確保被認可的實驗室實施檢測（含校準）時測量結果的安全性，杜絕因測量能力不足給測量工作帶來的風險。在評定測量不確定度時往往取大不取小，數據修約采取只進不約，不能四舍五入，在評定案例中取所用測量設備（校準時為計量標準）的最大允許誤差絕對值而不使用檢定證書給出的實際誤差值，顯然就是為了盡量讓不確定度值大一點，根本目的就是為了測量工作的安全性。所以，盡管不確定度是主觀估計得到的，也必須實事求是地按JJF1059.1規定的方法和步驟，依據測量方案提供的真實和可靠的信息，按盡可能安全的取向加以評定。

　　史老師認為我的評定“把一切都搞亂了”，感到“那么高等級的標準，居然能得出結論說資格勉強，太胡說了”，我認為這正說明了不確定度評定的重要性。特別是對測量模型復雜，計量標準裝置由主標準器和多個主要配套設備組成，不能一目了然和簡單判斷測量方案可信性時，不確定度評定顯得尤為重要。
　　以樓主的案例來看，所用吉時利keithley2000萬用表分辨率0.00001，直流電壓10V最大允許誤差(0.0030%of reading+0.0005% of range)，的確如史老師所說是“那么高等級的標準”，用來檢定量程18V，分辨率0.0001V，允差0.05%of reading+0.1% of range的IT8812C直流電子負載，猶如老虎抓小雞，輕而易舉的事，怎么會“得出結論說資格勉強”！可是，計量標準裝置除了keithley2000萬用表還有分辨率0.1mV，允差±0.02%＋5mV的IT6123B直流電源。即使萬用表誤差為０，引入的不確定度分量為０，僅直流電源的誤差最起碼也＞5mV了，僅這個5mV誤差就將給測量結果引入2.9mV的標準不確定度分量，擴展一下就是5.8mV，還能說是“那么高等級的標準”嗎？
　　因此，我在前面不確定度評定報告的結論b）中，特別指出“本檢定方案處在滿足檢定要求的邊緣，已經沒有任何技術儲備能力，存在一定的誤判風險，建議在經費允許的情況下加以改進”，并從不確定度評定過程中找出“本檢定方案的不確定度主要來自于直流電源”，向負責建標工作的部門提出了“如要進一步提高本檢定方案的可信性，建議更換或提高計量標準裝置中的直流電源準確度等級”。這都充分說明不確定度評定在測量方案設計中的必要性及其重要用途。

規矩灣錦苑 發表于 2015-3-27 22:20
　　史老師認為我的評定“把一切都搞亂了”，感到“那么高等級的標準，居然能得出結論說資格勉強，太胡說了 ...

感謝版主的耐心解答，確實獲益匪淺！

史錦順 發表于 2015-3-28 11:51
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                             就電子負載中電壓表的檢定           
                                  ...

確實在論壇里拜讀過史老師的文章，雖然不敢判定誰的學說是正確的，但依舊在史老師的分析中學到很多關于測量的知識，非常感謝！

　　1.關于計量標準
　　樓主的電子負載單機IT8812C是被檢對象，被檢參數是電壓示值誤差Δ，允許誤差是“0.05%讀數+0.1%量程”，以量程18V，受檢點10V計算可得MPEV＝23mV。
　　何為計量標準？國際上VIM的5.1條和我國JJF1001的8.1條明確定義“具有確定的量值和相關聯的不確定度，實現給定量定義的參照對象”為計量標準。眾所周知砝碼檢定裝置中，標準砝碼提供“標準值”，精密天平作為讀數裝置提供讀數。天平準確度再高，標準砝碼的準確度低，也只能檢定低等級的被檢砝碼。本案例的計量標準由準確度0.02%R+5mV＝7mV的直流電源I和準確度0.0030%R+0.0005%FS＝0.39mV的萬用表組成。直流電源并非史老師所說僅僅是“只提供能源，其指標與本次檢定無關”，而是提供了電壓“標準值”，萬用表僅是提供“讀數”的讀數裝置。萬用表準確度再高，提供電壓標準值的直流電源準確度勉勉強強，整套“計量標準”也就只能被判為可信性處在滿足要求的“邊緣”了。
　　2.被檢對象合格性判別標準與用于被檢對象合格性判別的測量方案和測量結果可信性判別標準不能畫等號
　　史老師所說的誤差理論內容一點都沒有錯，應該沒有人反對。但本案例并不討論被檢對象的合格性判定，只是探討用于被檢對象合格性判定的檢定方案或檢定結果是否值得采信，是否可靠。被檢對象合格性判別標準與用來判別被檢對象合格性的測量方案是否可信完全是兩個不同的課題，怎么可以放在一起相比，怎可因合格性判別標準正確就推論出測量方案可信性判別標準不正確呢？
　　3.不確定度U的另一個意外作用是可以壓縮被檢對象合格性判別標準的寬度
　　被檢對象合格性判別標準并非史老師所說的|Δ|max≤MPEV－U，只要測量方案的可信性（不確定度U）滿足U≤MPEV/3，被檢對象合格性判別標準就是|Δ|max≤MPEV。
　　只有測量方案可信性不足（U＞MPEV/3～MPEV）時，判別標準才是|Δ|max≤MPEV－U。U只起到了壓縮合格性判別標準|Δ|max的作用，本身并不用于被檢對象的合格性評判。而當測量方案可信性嚴重不足（U＞MPEV）時，哪怕|Δ|max≤0.001·MPEV，也不能判定被檢對象合格，不能相信把準確性吹到天上去了的測量結果，必須廢除并重新設計測量方案。由此可見，壓縮被檢對象合格性判別標準只是U的一個意外用途，U的核心作用就是評判測量方案或測量結果的可靠性或稱可采信性、可用性。
　　4.關于標準不確定度的分量
　　必須正確書寫被測參數的測量模型。在測量模型中被測量為輸出量，與輸出量存在著函數關系的其它所有量均為輸入量。本案例測量模型Δ＝Rx－Rn，其中Δ為輸出量，Rx和Rn是輸入量。輸出量的不確定度源自輸入量，有一個輸入量必有一個標準不確定度分量，不能多也不能少，這就是分量評估中的“既不重復也不遺漏”的原則。被檢對象的讀數Rx是兩個輸入量之一，Rx就必然給Δ引入一個標準不確定度分量。
　　另外，Rx雖然與被檢對象有關，但并非被檢參數。被檢參數是示值誤差Δ，不是被檢儀器的讀數Rx。因讀數Rx不正確勢必給被測參數Δ引入不確定度分量，這是符合計量學原理，符合邏輯的。但如果說Δ的不正確給Δ引入了不確定度分量，那才是違背科學，違背邏輯的，那才是史老師所說“檢定對象的性能，放在檢定能力中，是錯誤的”。

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                       就電子負載中電壓表的檢定          
                                    論檢定的誤差分析與不確定度評定(2)             
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                                                                                                         史錦順            
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（一）什么是計量標準       
        【規矩灣觀點】       
　　    1.關于計量標準
　　   樓主的電子負載單機IT8812C是被檢對象，被檢參數是電壓示值誤差Δ，允許誤差是“0.05%讀數+0.1%量程”，以量程18V，受檢點10V計算可得MPEV＝23mV。
　　   何為計量標準？國際上VIM的5.1條和我國JJF1001的8.1條明確定義“具有確定的量值和相關聯的不確定度，實現給定量定義的參照對象”為計量標準。眾所周知砝碼檢定裝置中，標準砝碼提供“標準值”，精密天平作為讀數裝置提供讀數。天平準確度再高，標準砝碼的準確度低，也只能檢定低等級的被檢砝碼。本案例的計量標準由準確度0.02%R+5mV＝7mV的直流電源I和準確度0.0030%R+0.0005%FS＝0.39mV的萬用表組成。直流電源并非史老師所說僅僅是“只提供能源，其指標與本次檢定無關”，而是提供了電壓“標準值”，萬用表僅是提供“讀數”的讀數裝置。萬用表準確度再高，提供電壓標準值的直流電源準確度勉勉強強，整套“計量標準”也就只能被判為可信性處在滿足要求的“邊緣”了。        
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      【史辯】           
       所列數據中0.39應為0.4mV，因為吉時利2000數字多用表的FS應為20V。
       其實，本題目所給檢定條件，是兩套標準。可以采用兩套辦法進行檢定。（圖片引自《數字多用表檢定規程DL/T980-2005》。）
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       第一方案 標準電壓發生器法         
       去掉吉利時2000數字多用表，用直流電源IT6123B 當標準，準確度 ±0.02%+5mV，就是說R(標)為7mV,而被檢對象電子負載的指標是23mV,按我國現行規定，滿足1/3關系，檢定資格可以確認。至于電源本身電表的分辨力0.1mV,已包括在準確度指標7mV中，不必另加。用標準電源檢定電子負載，就是標準電壓發生器法。  
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       第二方案 直接比較法         
       數字多用表吉時利2000當標準。準確度:0.4mV; 分辨率0.01mV，由直流電源IT6123B當普通穩壓電源使用。該電源遠遠滿足《數字多用表檢定規程DL/T980-2005》之5.3.3條對該法所用電源的要求。
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       結論：  
       本題所用方案是直接比較法，因此電源的準確度指標，沒有用場。可以用一般穩壓電源（其上電壓值表準確度可能僅僅5%，只要滿足5.3.3條的要求即可）。因此原帖的不確定度評定正確。規矩灣的不確定度評定錯誤。      
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（二）應該怎樣進行計量工作        
       計量工作的宗旨是保證量值的準確。
       計量者必須認定自己所用的標準的準確度。對本題目來說，所用方案是直接比較法，計量標準是吉利時2000數字多用表，此表必須經上級計量部門檢定合格，并在有效期內。并用與其他儀器的參照比較法，旁證儀器工作正常。本例測量實際也是用其他較低檔次的電壓表進行了旁證，只要測得值之差，不超過標準儀器與被測儀器誤差范圍之和，就一般可說明工作正常。但吉利時2000數字多用表本身的指標，只能相信上級的計量結果（要注意電壓表指標的時段性，一般檢定后、三個月后、六個月、九個月后可能不同，見說明書）。計量的可信性，靠溯源性（按時送檢）以及嚴格按檢定規程辦事。
       本案例所進行的工作，我認為應該按檢定規程《數字多用表檢定規程DL/T980-2005》進行。檢定規程是計量工作的法規。有現成的檢定規程，卻要去進行沒準譜的不確定度評定，是趕時髦，找麻煩。
       我很同情我們的無奈的計量人員，硬著頭皮搞那些評定，即無用又不合理。我建議：誰要求你搞不確定度評定，就向他要包括有不確定度評定的檢定規程；他拿不出來，對不起，我應該按計量法規辦事，檢定電子負載的數字電壓表，就按《數字多用表檢定規程DL/T980-2005》進行。
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樓主的問題糊涂，規矩灣先生更糊涂，題目是電子負載電壓測量不確定度，但測量參數好象是電子負載的皮毛參數，如果這個測量是對電子負載電壓、電流測量功能校準，測量方法是典型標準表法，穩壓電源是媒介，對測量結果有影響的是穩壓電源的負載特性和短期穩定度，但這指標樓主沒有給出，10個測量值是誰的讀數，是標準表的還是電子負載的，無論是誤差分析還是不確定度評定，弄明白測量原理是必須的。

走走看看 發表于 2015-3-30 09:22
樓主的問題糊涂，規矩灣先生更糊涂，題目是電子負載電壓測量不確定度，但測量參數好象是電子負載的皮毛參數 ...

測量電子負載回讀值，測量數據是萬用表的讀書。即使是測量電子負載的設定值參數，所用測量原理圖是一樣的，操作過程有差異，最終評測不確定度方案是相似的。

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                     就電子負載中電壓表的檢定          
                                    論檢定的誤差分析與不確定度評定(3)                   
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                                                                                                                   史錦順             
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（三）子虛烏有的可信性判別         
       【規矩灣觀點】      
        2.被檢對象合格性判別標準與用于被檢對象合格性判別的測量方案和測量結果可信性判別標準不能畫等號
       史老師所說的誤差理論內容一點都沒有錯，應該沒有人反對。但本案例并不討論被檢對象的合格性判定，只是探討用于被檢對象合格性判定的檢定方案或檢定結果是否值得采信，是否可靠。被檢對象合格性判別標準與用來判別被檢對象合格性的測量方案是否可信完全是兩個不同的課題，怎么可以放在一起相比，怎可因合格性判別標準正確就推論出測量方案可信性判別標準不正確呢？         
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      【史辯】        
       條件1  誤差理論導出的計量的誤差，取決于所用標準的誤差范圍，因而計量的資格條件是：
                      R(標)≤MPEV/3                                                                  （1）
       條件2 不確定度論設定的資格條件（JJF1094-2002）
                      U≤MPEV/3.                                                                       （2）
       條件1的要求，與條件2的要求是不同的。
       誤差理論認為計量的誤差范圍，來自標準的誤差范圍R(標)，因此，計量的條件是用準確度夠格的計量標準，如果有附件，要計入附件的誤差（通常沒有或可略），但絕不包括被檢儀器的性能。
       不確定度論的計量條件是U≤MPEV/3.其中的U不僅包括標準的誤差范圍R(標)。還包括被檢儀器分辨力、重復性、溫度影響等性能。
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       不確定度誕生時，說得明白：因為“真值不可知，誤差不可求，而可以評定不確定度”。把這一GUM觀點表達得十分明白的《測量不確定度》一書的序言，規矩灣是表示贊成的。按照這種觀點，合格性判別的資格條件就應該是一個，或者是R(標)≤MPEV/3，或者是U≤MPEV/3。
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       規矩灣這里又扯起兩套理論并行的說法來。到底怎樣判別計量條件，是用條件1，還是條件2 ？你說“史老師所說的誤差理論內容一點都沒有錯，應該沒有人反對”，既然認為誤差理論的說法對，為什么要用U另搞一套？
       什么是測量方案可信性判別標準？不就是（2）嗎？把本屬于被檢對象性能的被檢儀器的分辨力、重復性、溫度影響等不該計入的因素計入計量的資格條件，就可信了？明明是錯誤，還美其名曰“可信性”，毫無道理。
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（四）公式的一般形式與特殊形式。無根據的“意外作用”            
       【規矩灣觀點】      
       3.不確定度U的另一個意外作用是可以壓縮被檢對象合格性判別標準的寬度
       被檢對象合格性判別標準并非史老師所說的|Δ|max≤MPEV－U，只要測量方案的可信性（不確定度U）滿足U≤MPEV/3，被檢對象合格性判別標準就是|Δ|max≤MPEV。
       只有測量方案可信性不足（U＞MPEV/3～MPEV）時，判別標準才是|Δ|max≤MPEV－U。U只起到了壓縮合格性判別標準|Δ|max的作用，本身并不用于被檢對象的合格性評判。而當測量方案可信性嚴重不足（U＞MPEV）時，哪怕|Δ|max≤0.001·MPEV，也不能判定被檢對象合格，不能相信把準確性吹到天上去了的測量結果，必須廢除并重新設計測量方案。由此可見，壓縮被檢對象合格性判別標準只是U的一個意外用途，U的核心作用就是評判測量方案或測量結果的可靠性或稱可采信性、可用性。
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       【史辯】      
       《JJF1094-2002》先后給出兩個合格性判別式。當滿足U≤MPEV/3時
                        |Δ|max ≤ MPEV                                                         （3）
       當U＞MPEV/3
                    |Δ|max ≤ MPEV-U                                                      （4）               
       懂點物理公式規矩與用法的人，都應該明白，（4）式是一般的、完整的公式；而（3）式是特殊的、一定條件下的公式。公式（3）是公式（4）的簡化結果，是對應U可忽略而得出的（參見CNAS-GL27）。連這點知識都不懂，還奢談什么理論分析。
       明明U起作用，還說不參加合格性判別，什么邏輯？難道（4）不是合格性判別條件嗎？
       作用還有“意外作用”，真是奇談怪論。對就是對，錯就錯。科學沒有意外。不確定度U本來是沒準譜的東西，起作用了，還說是“意外”，這就是偽科學的特征。
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       就本案例來說，用的是檢定規程的指定方案：直接比較法，所用標準，是很高的，高出通常要求的20倍，所用的輔助儀器穩壓電源的穩定度實測結果比要求高一百多倍。如此好的條件，你竟然評定成“勉強”檔次，真是胡評一通。
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       你又說：而當測量方案可信性嚴重不足（U＞MPEV）時，哪怕|Δ|max≤0.001·MPEV，也不能判定被檢對象合格，不能相信把準確性吹到天上去了的測量結果，必須廢除并重新設計測量方案。            
       測量方案是檢定規程規定的，測量方法是檢定規程規定的方法。居然說：“哪怕|Δ|max≤0.001·MPEV，也不能判定被檢對象合格”，真正的胡說八道。實際測量結果不相信，卻去信你那不著譜的“評定”，那才是顛倒是非。由于計量的不確定度評定的U包含有被檢儀器儀器的分辨力，某些儀器的MPEV就等于分辨力，按不確定度論的評定方法，就不可能有夠格的計量方案。例如數字式頻率計的較低頻率測量段（例如1MHz以下），或較短的采樣時間（0.1秒以下），測頻的MPEV等于分辨力。這樣，U（分辨力加標準的誤差范圍）必定大于MPEV，這就不可能有檢定數字式頻率計的方案，因為銫原子頻標也不行。其實，不是方案的問題，而是U的評定錯誤。
       不確定度評定的U是不合理的，在計量中的應用是錯誤的。自己不正確，沒有“可信性”那一說。被廢除的不是測量方案，而應該是沒譜的不確定度評定。
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ligq 發表于 2015-3-30 09:46
測量電子負載回讀值，測量數據是萬用表的讀書。即使是測量電子負載的設定值參數，所用測量原理圖是一樣的 ...

這是電子負載的部分參數，看看測量的那個參數占電子負載參數的百分比能有多少

例如數字式頻率計的較低頻率測量段（例如1MHz以下），或較短的采樣時間（0.1秒以下），測頻的MPEV等于分辨力。這樣，U（分辨力加標準的誤差范圍）必定大于MPEV，這就不可能有檢定數字式頻率計的方案，因為銫原子頻標也不行。其實，不是方案的問題，而是U的評定錯誤。

如果評定結果U＞MPEV，不確定度肯定評錯了，正確的評定結果一定是U＜MPEV

史錦順 發表于 2015-3-29 15:42
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                       就電子負載中電壓表的檢定           
                                    論 ...

史先生若愿意用“測量不確定度”，所認定的評估操作辦法當比某些表面贊同使用“測量不確定度”者的論調靠譜！

“測量不確定度”的當前狀況實在是有些尷尬——在一個“不確定”的“定義”下，形成了一個上下無顧的應用“環境”！先生【我很同情我們的無奈的計量人員，硬著頭皮搞那些評定，即無用又不合理。我建議：誰要求你搞不確定度評定，就向他要包括有不確定度評定的檢定規程；他拿不出來，對不起，我應該按計量法規辦事，檢定電子負載的數字電壓表，就按《數字多用表檢定規程DL/T980-2005》進行。】之言，除了“無用”兩字可小糾（本意的“測量不確定度”應該是有用的。它是一個方便測量結果或測量器具接受者的“指標”，同時也必定是一個需要耗費測量結果或測量器具提供者精力的東西），都是有理建議。

史錦順 發表于 2015-3-30 09:48
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                     就電子負載中電壓表的檢定         
                                    論檢 ...

　　正如史老師所說，R(標)≤MPEV/3 和U≤MPEV/3　“要求是不同的”。不同的原因就在于：
　　前者是準確性的概念，要求選擇的計量標準裝置允差不得大于被檢測量設備的被測參數允差的1/3，從而確保測量結果（檢定結果）的準確性；
　　后者則是可信性的概念，要求選擇的檢定方案的擴展不確定度不得大于被檢參數的允差1/3，從而確保用于被檢參數符合性判定的必須是用值得采信的測量方案測得的結果。不值得采信的測量方案或測量結果準確性再高都不能用于被檢參數合格性評判，值得采信的測量方案產生的測量結果準確性再低都可以用來評判被測參數是否合格。
　　因為測量方案在投入使用前有一個“有效性確認”，即可信性的前期評判，即設計的檢定方案必須滿足U≤MPEV/3，因此|Δ|max≤MPEV 是被檢參數合格性判別的基本標準。為什么幾乎所有檢定員只要用經不確定度評定認可了的檢定方法檢定，他就直接用檢定結果與檢定規程規定的MPEV，滿足|Δ|max≤MPEV即判定被檢對象合格，也就是這個原因。
　　只有選用的檢定方案U＞MPEV/3不滿足“可信性”的“特殊情況”下，才會壓縮最大允許誤差絕對值MPEV，用壓縮了的最大允許誤差絕對值去與檢定結果相比較評判被檢參數的合格性，壓縮后的最大允許誤差絕對值就是MPEV－U。而當U＞MPEV的“極其特殊”情況下，MPEV-U＜0，違背正數大于0的基本數學常識，充分證明所選擇的檢定方案已極端不可信，無論其聲稱誤差有多小，準確性有多高，“哪怕|Δ|max≤0.001·MPEV，也不能判定被檢對象合格”，或者再極端一點，即便測量者有證據證明他的測量結果實際最大誤差絕對值|Δ|max＝0，可謂是吹破了天，我們也不能采信他的測量方案或測量結果，也不能用他的測量結果評判被測參數的合格性，這個檢定方案必須廢除，要求測量者對其測量方案加以改進。
　　不確定度不能用于被測參數合格性判定，用于被檢參數合格性判定的一定是其“允許誤差”MPEV（包括壓縮了的允許誤差及其實際誤差MPEV－U）。這就是不確定度與誤差或誤差范圍在測量領域中的用途上最本質的區別。

csln 發表于 2015-3-30 11:32
例如數字式頻率計的較低頻率測量段（例如1MHz以下），或較短的采樣時間（0.1秒以下），測頻的MPEV等于分辨 ...

　　我贊成你所說的“如果評定結果U＞MPEV，不確定度肯定評錯了”的思路，可以作為檢查不確定度評定過程是否正確的一個理由，只需把“肯定”二字改為“可能”。如果經檢查不確定度評定過程并無錯誤，此時只能證明該檢定方案極度不可信，唯一的處理辦法只能是該檢定方案的設計被“確認為”可信性不合格，必須廢棄該檢定方案，無論其吹噓他的檢定方案準確性有多高，都必須要求他改進或另行設計可信性滿足U≤MPEV/3的檢定方案重新檢定。

史錦順 發表于 2015-3-29 15:42
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                       就電子負載中電壓表的檢定           
                                    論 ...

　　對史老師16樓的回復。
　　史老師在16樓提到了DL/T980-2005《數字多用表檢定規程》，我不是搞電磁計量的，電子負載IT8812C算不算數字多用表，DL/T980能不能適用于電子負載IT8812C的檢定，我不知道，我只能相信樓主和從事電磁計量的量友們所說的話。假設我們相信DL/T980適用于電子負載IT8812C的檢定，16樓講述了其電壓示值誤差的兩種檢定方法，測量模型Δ＝Ux－Un與樓主案例測量模型并無差異，則：
　　第一種方法“標準電壓發生器法”毫無疑問使用了直流電源IT6123B 當計量標準，準確度 ±0.02%+5mV，就是說R(標)為7mV，R(標)即輸入量Un引入的（擴展）不確定度將達7mV以上，暫且就粗略認為是7mV，被檢電子負載IT8812C允差為MPRV＝23mV，按U≤MPEV/3評判該檢定方法的可信性，也只能是“馬馬虎虎”滿足要求。建議在經濟條件允許的情況下改進檢定方案并非是多余。
　　第二種方法“直接比較法”，數字多用表吉時利2000當計量標準，直流電源IT6123B當普通穩壓電源使用。按史老師說法用準確度僅僅5%的一般穩壓電源即可。那么就好比是用個廢鐵塊當中間值，分別用被檢秤和精密天平稱量它，兩者讀數差即為被檢秤的示值誤差，廢鐵快的準確度并不重要，但其在檢定過程中的變化（量值穩定性）必須足夠小，不能在檢定中掉銹、哈氣、沾染灰塵等等，也就是說其穩定性將該檢定結果引入不確定度分量。5%允差的一般穩壓電源穩定性引入的不確定度同樣包含在輸入量Un引入的分量之內，應該加以分析，我估計其穩定性可能會達1mV左右，與其這樣還不如用分辨率0.1mV的直流電源IT6123B，其穩定性肯定會優于普通穩壓電源。
　　總之，不確定度評定一定要按測量模型進行，有一個輸入量就有一個不確定度分量，不能多也不能少。至于這個分量又有幾個不確定度“子項”，一定不能脫離實際測量方法的實際情況，這是在進行不確定度評定時要時刻把握住的。
　　“計量工作的宗旨是保證量值的準確”這是對的，但這不是唯一宗旨。在保證量值準確之前，還有一個宗旨是保證測量方案和測量結果的可信性，即我們常說的“可靠性”，確保可信的前提下還應該保證量值的準確性，所以我們計量界的口頭禪經常掛在嘴上，落實在實際行動上，即我們的宗旨是“確保量值準確、可靠”。我們不能否認誤差分析理論在確保量值準確性方面的作用和功勞，也不能否認不確定度評定理論在確保量值可靠性方面的作用和功勞。如果它們都是為了保證量值準確性的理論，我相信絕大多數計量工作者寧可堅守誤差分析理論，拒絕接受不確定度評定理論，哪怕是它打著改進了的誤差理論幌子，人們仍然不會接受一個純屬多余和純屬添亂的新理論。