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测量仪箝示值误蒺不确定度与大元许误蓑

测量仪箝示值误蒺不确定度与大元许误蓑  第1张

误差与不确定度测量仪箝示值误蒺不确定度与*大元许误蓑□原国家质量技术监督局李慎安1.测量仪器示值误差(主要来源于高频电压标准装置校准值允许误差限。

测量仪器示值误差可简称为测量的不确定度与被检高频电压表的重复按测量不确定度定义所给出的概仪器的误差,按技术规范F1001-1998定义为:测量仪器示值与对应输入量的真值之差。就实物量具(例如:砝码、量块、量瓶)而言,示值就是它所标出的值,即标称值)。从这一定义,结合到测量误差的定义,那么,示值误差:i等于测量仪器的示值减对应的输人量之值(或约定真值)和测量误差一样4恒具有一个符号,非正即负,而不可能是个误差限,具有正负号(±)。在F1094中,xs被说明为测量标准复现的量值,即约定真值。

对于测量仪器而言,相当多的测量仪器只用相对示值误差5作为其特性参数并定义S=A/xt近似值为SsAlx也还有些测量仪器用引用误差7作为其特性参数,定义为y=/xN值,可以是测量仪器的量程或标称范围的上限。

按以上定义,s与y的符号与4一致。例如:用高频电压标准装置检定一台高频电压表,设测量结果得到被检高频电压表在1V时的示值误差d=-0.008V,设该表标称范围的上限为10V,则S=A/x=-SmY/l如果d的标准不确定度!4zH)。8mV性标准偏差两者的合成)。则4的相对标准不确定度(4不接近零并取绝对值)u,i(4)=u(A)/d这时,相对示值误差5的标准不确定度相对示值i吴差5的相对标准不确定度由此,可以看出即示值误差的相对标准不确定度不等于相对示值误差的标准不确定度。

至于引用误差y的不确定度以7),按其定义由于2测量仪器的三种*大允许误差测量仪器的*大允许误差可简称为*大允许误差,其符号为其绝对值用MP五F.按F1001-1998定义为:对给定的测量仪器,规范、规程等所允许的误差极限值。有时也称测量仪器的念,上述误差限或误差极限值也是不确定度的一种,无非其概率P接近100%,他所给出的置信区间具有P~100%,而这种概率在不确定度评定中是不实用的(按GUM),而按其分布评定所导致的标准偏差(标准不确定度),按〈疋10595.6节,MP£:y就是分散区间半宽a,例如按均匀分布计算其标准不确定度w时,乘以转换系数6=0.6(1/7~=0.6)即可。即it(x)=bMPEV=0.6MPEV现在的问题是MPE定义中的“误差极限值”可否是相对误差S极限值可否是引用误差y极限值当测量仪器的用S极限值和7极限值给出时,是否乘以0.6就能得到相应的相对标准不确定度Urel为便于讨论,现将这样的两种分别用MP£Y例和MP£Y(y)两种符号表示,这两种*大允许误差与之间存在因此,当给出了MP£Y(5)后,乘以x可得。而⑴乘以亦可得但它是适用于全部量程的4在以内的全部3.通过三种*大允许误差绝对值MPEV,MP£;V(S),MPEV(y)计算标准不确定度问题出的规则只是针对得出中国计置误差与不确定度(转换系数6的概念及值,参见本刊通过以下关系明确:,u(x)b-MPEV'但是,对于(y)则不可能通过与6之乘积得出“),因为MPEV/xn因此,必须把计算成M°£y后再作评定。

4.测量仪器示值误差4在测量仪器是否符合要求的评定中,对示值误差4的扩展不确定度f/95(4)所规定的极限值。

上/95是指示值误差4的扩展不确定度。但也适用于包含因子=2的扩展不确定度f/.技术规范在给出上述式子时,明确:被评定测量仪器示值误差4在其*大允许误差限内时,可判为合格,即被评定测量仪器的示值误差4超出其*大允许误差限时,可判为不合格,即凶>财户£7为不合格(其他有关更详细的叙述,请参阅F1094)根据本文前面的分析,上述条件也可以是:上述这样的结论,看起来是否有些荒谬,请读者也研究一下,可真是如此问题出在哪里哭于祖哭系:数软m的付论。:"'□黑龙江省计量检定测试所王玉莲计量技术规范IF1059―1999测量不确定度评定与表示中正文的*后一句话(见1059第23页):“如果相关系数的绝对值接近1时,则相关系数应给出三位数字。”笔者认为意义不大,讨论如下。

在不确定度的评定过程中,只有在合成标准不确定度时,才考虑各输人量估计值之间是否相关。对于独立或不相关情况下的合成采用不确定度传播律公式来计算合成标准不确定度。而当输人量相关时,计算合成标准不确定度的表达式则为:为了易于理解和计算,引人了相关系数的概念,其估计值为:将其代入00式化简后得:由⑵式可以看出:相关系数仅用于计算协方差项。

现在假设有数学模型函数:y=+2,两输人量'与'强相关,r=l代人(2)式得:因为相关系数r是一个估计值,存在取舍问题,若按1059中所述取3位或取2位以至取1位,合成后的不确定度有怎样的不同呢笔者对各种情况分别进行了试验、计算和比较,参看下表:两强相关的分量大小相同或相当时,相关系数取1位与取3位对合成标准不确定度的影响*大为2.5%;两强相关分量大小不相当时,相关系数取1位与取3位对合成标准不确定度的影响均小于2.5%;由此可以看出:相关系数的绝对值接近1时,相关系数给出3位与给出1位对合成标准不确定度的影响可以忽略不计。为什么F1059―1999和GUM要求给出3位呢请读者参与讨论。

技术篇中国计置2003.8

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