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测量不确定度的合成.ppt

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2019/9/30,1,,第三章 测量不确定度的合成第一节 测量不确定度的简单合成设 且 相互独立,则合成标准不确定度为: 见6.2,2019/9/30,2,,(一)A类评定出的两个独立分量的合成(AA合成) 【例1】独立测得平面三角形角A和角B,测了6次,用测量结果的均值报出最终结果;求另一角C的标准不确定度。 (仅考虑由测量的离散性带来的不确定度),2019/9/30,3,,【例2】用两把数字显示式千分尺对圆柱体的高和直径分别进行测量,反复对高和直径进行6次测量,用6次测量结果的均值作为高和直径的最终结果,并以此作为计算体积的依据,求出报出体积值的不确定度。(仅考虑由测量的离散性带来的不确定度),2019/9/30,4,,用数字显示式千分尺在重复性条件下测量6次,算得:,2019/9/30,5,,标准差为体积的估计值为:,2019/9/30,6,,在这一测量中主要的不确定度分量有:a 直径的不确定度b 高的不确定度,2019/9/30,7,,=0.0048mm=4.8µm=0.0026mm=2.6µm,2019/9/30,8,.,合成灵敏度系数:,2019/9/30,9,,合成,2019/9/30,10,,圆柱体的体积为:,2019/9/30,11,,练习:用三把数字显示式千分尺分别对立方体的长宽高进行测量,反复对长宽高进行10次测量,用10次测量结果的均值作为长宽高的最终结果,并以此作为计算体积的依据,求出报出体积值的不确定度。,2019/9/30,12,,(二)一个A类评定出的两个B类评定出的三个独立分量的合成(ABB合成) 【例3】用测长仪测量游泳池泳道长度6次,测得数值如下:50.005 49.999 50.003 49.998 50.004 50.001(m) (测长仪的允差为±3mm,分辨力为1mm ),2019/9/30,13,,算得:,2019/9/30,14,,可算得,2019/9/30,15,,【例4】测得炮弹的初速度为3472.6m/秒,其不确定度为0.8m/秒,可表示为:(AB合成),2019/9/30,16,,检验炮弹的出口时的即时速度是用炮弹的出口时3m的平均速度估计出的。其平均速度是用量程为5m的高精密度长度仪和高精密度计时器测量得出的。 设高精密度长度仪和高精密度计时器带来的标准不确定度分量分别为(B类评定得出):,2019/9/30,17,,对炮弹的在长度L内的运行时间t不可能重复检测,所以对运行时间t的不确定度分量只能用B类评定。,2019/9/30,18,,在一次实弹射击中检测:,得到数据L=3.000000012m,运行时间t=0.000000096s。,2019/9/30,19,,(三)B类评定出的两个独立分量的合成(BB合成) 测量面粉中的水分含量,用两架精密天平分别对原样品和烘干后分别称重。(用同一架天平称有相关性),2019/9/30,20,,测量不确定度由多个分量组成。其中的一些分量可用测量列结果的标准差表征。另一些分量可用基于经验或其他信息的假定概率分布估算。“经验的”或“假定概率的分布”说明,不确定度评定带有主观鉴别的成分。也就是说,测量不确定度评定与评定人员的理论知识和实践经验密切相关。所以,定义中使用了“合理地”一词。,2019/9/30,21,测量不确定度的结构,A类评定或标准不确定度 合成标准不确定度 B类评定标准不确定度U(当U无下角标时,认为k=2) 扩展不确定度Up(p为置信概率),2019/9/30,22,,第二节 有相关关系的分量的合成 设 且有相关关系,则合成标准不确定度为:,2019/9/30,23,,展开,令,2019/9/30,24,,上述公式称为不确定度传播律 练习: 展开,令,2019/9/30,25,,其中 (6.9),2019/9/30,26,,A类评定的不确度分量的相关系数的估计,2019/9/30,27,,(一)AA相关 【例4】 :用一把数字显示式千分尺对圆柱体的高和直径进行测量,反复对高和直径进行6次测量,用6次测量结果的均值作为高和直径的最终结果,并以此作为计算体积的依据,求出报出体积值的不确定度。 (不考虑分辨力的不确定度分量) ( 6.8 book 82),2019/9/30,28,,用步进量为1µm=0.001mm的数字显示式千分尺在重复性条件下测量6次,得到算得:,2019/9/30,29,,用同一设备测量两个量,误差是同向的(都正或都负);用同型号的不同设备测量两个量,误差是有可能是不同向的(一正一负);这样算出的结果更准确,其不确定度更小。 (
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