测量不确定度计算公式,计算测量不确定度,实例?
先说直接测量结果的不确定度 比如测量半径,测量质量等 先算最佳估计值 其实就是把所有该类测量结果做一个平均值 然后进行不确定度评定 A类 公式太难打了 直接说 每个测量值与平均值做差然后平方,然后和加起来,然后把和除以[n*(n-1)] n就是数据的个数 最后求出商的平方根 B类 一般只考虑仪器误差的影响,这个一般会给出来,德尔塔仪 除以根号3就行` 最后把a类、b类不确定度分别平方 ,再相加,再开根号就得出直接测量的不确定度了 结果x=最佳估计值+不确定度 举个例子 0~25mm千分尺测钢球的直径6次,分别为 D(mm) 3.115,3.122,3.119,3.117,3.120,,3.118 不存在粗大误差(就是不考虑其他误差) (1)则最佳估计值D=3.1245(求数据的平均值) (2)A类 按上面方法 比如第一组 D1-D=3.115-3.1245=-0.0095,类推 得到0.00099mm,这里n为6 n-1=5 (3)B类 题目一般会给 照着算 比如千分尺0~25mm误差0.004mm (4)合成标准不确定度 A类 B类都知道了 按上面方法算 为0.003mm 则 D=(3.124加减0.003) 然后是间接测量不确定度的合成 所谓间接 就是需要用公式求的量,比如用千分尺测直径和高计算体积 间接测量量y与k个直接测量量有关,则其不确定度则由各直接测量量的不确定度决定,所以先算直接测量量的,方法如上测量不确定度计算公式。
算法:有两种 如果加减运算 比如Y=X+Z 则以Y为因变量,对X先求偏导,求完把X的平均值代入,结果乘x的不确定度,然后平方,然后对Z也是一样,最后的最后,求和,开方 得出Y的不确定度。。第二种 比如Y=X*Z,先把两边取对数 然后以lnY为自变量,对X求偏导,把X平均值代入,然后乘以X的不确定度,平方。然后对Z也是一样。最后的最后 加起来 然后开根号 没完 结果还要乘以Y的平均值(这个是用x和z的平均值算的)这样就完整了 举个例子 用0~25mm千分尺测V V=0.25*D*D*h D:6.075 6.087 6.091 6.060 6.085 6.080 h:10.105 10.107 10.103 10.110 10.100 10.108 先计算直径d 最佳值 D=6.0797(平均值) A类 结果是0.0045 方法见直接测量量的求法 B类 误差 德尔塔仪 依然是0.004 除以根号3 结果 0.0023 合成 得到0.0051mm 再算 高度h滴 最佳值:10.1055mm A类 0.0015mm B类 0.0023mm 合成 0.0027mm 最后的最后 V的 最佳值 0.25*d*d*h=293.367mm 合成 先对h吧 lnv=ln0.25+lnh+2lnd; 对h求偏导 结果为 1/h;把h的最佳值代入 然后乘它的不确定度0.0027 然后平方 同理 对D也是一样滴 把以上两个结果加起来 然后开根号 结果再乘以V的最佳估计值 V的不确定度就这么算出来啦 结果是0.5立方毫米 V=(293.4加减0.5)(立方毫米)
计量检测从业人员。
1、微米级用数显微米千分尺就可以,分辨力0.001mm,不确定度控制在3μm还是很容易达到的。图为数显千分尺,也有分辨力0.0001mm的万分尺,不确定度没有了解过。
2、电感测微仪和扭簧表,分辨力一般0.0002/0.0001mm,电感测微仪分辨力一般根据量程不同可调节,配合支架平板,量块不确定度在0.8μm也还是可以的3、立式光学计/测长仪可以测量量程稍大的图为测长仪,分辨力可以到0.00001mm,根据量程不同不确定度可以给到0.6μm,立光计不确定度还可以更小些大约0.3μm。4、非接触测量的话用工具显微镜和投影仪影像测量仪比较常见,工具显微镜分辨力一般能达到0.0001mm,不确定度2μm左右吧,投影仪和影像测量仪精度稍差(部分厂家型号也可以做的很好),图为工具显微镜。5、空间尺寸测量可以用坐标测量机,俗称三坐标,常见分辨力0.001mm不确定度2~3μm。6、超声波,激光,x射线这类接触较少不是很了解。以上回答代表个人观点,不确定说明,k=2,95%。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~经高工指导,千分尺测力在5~10N之间不适合作为微米级测量
相对不确定度公式为Ur=u/y,它是指指合成标准不确定度的相对值。u是标准不确定度,y可以是测量值,或测量结果的算数平均值,或公认标准值,或理论值。
相对不确定度也为绝对不确定度与该测量值的平均值之比。例如:
测你的身高5次,测量值分别为182.5,192.7,183.0,182.4,182.5cm,平均值为r=182.42, 则绝对不确定度为σ=0.13,那么相对不确定值为σ/r=0.13/182.42=0.07%。
扩展不确定度的含义是指由于测量误差的存在,对被测量值的不能肯定的程度。反过来,也表明该结果的可信赖程度。它是测量结果质量的指标。不确定度越小,所述结果与被测量的真值愈接近,质量越高,水平越高,其使用价值越高;不确定度越大,测量结果的质量越低,水平越低,其使用价值也越低。
相对不确定度,是在电力与电测与计量中的 一个专业术语。相对不确定度物理学中经常求算以减小误差的方法。