测量不确定度与测量误差（续二）

测量不确定度与测量误差（续二）·沙定国（北京理工大学光电工程系，北京１０００８１）三、测量不确定度的评定方法（一）标准不确定度的Ａ类评定１．一组独立重复测量￣［１］设被测量Ｘ的ｎ次独立重复观测ｘ＿ｉ，则有Ｘ的最佳估计为上式说明在等权独立测量条件下，取...     

用拉伸法测钢丝杨氏模量实验中的不确定度分析

阐述了不确定度的A类评定、B类评定和合成不确定度的一般计算方法。由贝塞尔公式计算了杨氏模量实验中各直接测量量的A类不确定度,并根据具体测量条件计算了B类不确定度。分析了杨氏模量不确定度的来源,并提出了改进措施。     

测量不确定度的评定与表示

测量不确定度和如何正确评定与表示，是个极其重要的问题，文章指出了研究不确定度的意义，介绍了不确定度的有关概念，按实际工作的测量模型，给出了标准不确定度Ａ类、Ｂ类评定的各种具体方法，提出了标准不确定度的俣成方法与展伸不确定度的给出方法，对不确定度评定与表示的程序进行了汇总，并举出了应用实例。     

根据不确定原理合成不同性质误差

国家标准或规程得到的仪器的误差属于不确定度的Ｂ类评定、平均值的标准偏差属于平均值的标准不确定度的Ａ类评定,根据《测量不确定度表示（１９９３）》,利用标准不确定度的合成方法规范直接测量朱同性质误差的合成。     

X射线荧光能谱法测定贵金属含量的测量不确定度分析

研究了 X射线荧光能谱法测定贵金属含量的不确定度来源 ,通过 A类评定和 B类评定方法建立了测量结果不确定度的评定程序 ,使测量结果更具有科学性 ,从而能够规范地、定量地进行产品合格判定     

根据不确定度原理合成不同性质误差

按国家标准或规程得到的仪器的误差属于不确定度的Ｂ类评定、平均值的标准偏差属于平均值的标准不确定度的Ａ类评定,根据《测量不确定度表示指南（１９９３）》,利用标准不确定度的合成方法规范直接测量的不同性质误差的合成．     

关于不确定度A类计算值与B类计算值可靠性的讨论

测量不确定度的评定有Ａ类评定和Ｂ类评定，两类评定是等效的，本文对此进行了分析和讨论。     

物理实验结果的不确定度及其修约规则

物理实验由于测量误差的存在,需要对实验测量结果进行评定,国际上通用的办法是计算测量结果的合成不确定度．本文结合物理实验的实际情况讨论了合成不确定度的计算方法,并对结果的修约规则给出了自己的建议．     

Hugoniot实验的粒子速度测量不确定度分析

 不确定度评定是Hugoniot实验的一项重要工作,针对飞片撞击法和对比法两类主要Hugoniot实验进行了粒子速度的测量不确定度分析。根据直接测量量和间接输入量及其不确定度,用不确定度传递律表述了粒子速度的不确定度,并给出了冲击压强（p）、压缩密度（ρ）和压缩比容（v）的评定方法。对于样品和基板为不同材料的非对称碰撞及对比法实验,不确定度评定除A类评定外还应包括B类评定,应考虑用Hugoniot镜像线近似二次冲击绝热线或卸载线而导入的不确定度。在Hugoniot实验中应尽量避免涉及B类评定的其它因素,如同种材料初始密度的显著差异、飞片击靶前的温升等情况。     

开关触发延迟时间和抖动测量的不确定度分析

为明确脉冲功率装置开关触发延迟时间和抖动测量的可信度,进行了不确定度评定。使用拟合的线性关系式结合示波器水平分辨力导致的不确定度建立开关延迟时间不确定度的数学模型;根据抖动的定义建立抖动的测量不确定度数学模型。两者均按B类不确定度评定。以相关实验数据为基础计算了各个不确定度分量、合成标准不确定度以及扩展不确定度。按工程测量要求置信概率为95%,取包含因子为2,可得初级实验平台(PTS)单路样机激光触发开关触发延迟时间测量的扩展不确定度为0.38 ns;抖动测量的扩展不确定度为0.13 ns。延迟时间和抖动测量结果的不确定度满足实验分析的要求。     

确定度评定在化妆品中砷含量ICP-AES测定中的应用

通过对电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)测定化妆品中As含量的不确定度的评定实践,建立了该分析过程的相应数学模型,对数学模型中各个参数进行不确定度来源分析,分别对A类不确定度(由测量的结果统计分布计算的不确定度)或B类不确定度(基于经验或其他信息的概率分布估计的不确定度)进行评定。按照国际通用方法对各不确定度分量合成和扩展,得到ICP-AES法测定化妆品中As含量的不确定度评定。研究结果表明：标准溶液的配制、标准曲线拟合线性方程及样品溶液的定容是不确定度的主要来源,该不确定度评定所用方法同样适用于以线性回归标准曲线法获得测定结果不确定度的评估。     

基于蒙特卡罗法的平面度测量不确定度评定

形位误差的测量不确定度评定是目前测量领域研究的热点;但由于其测量的复杂性和测量结果评定的多样性,导致在实际测量结果中形位误差测量的不确定度评定成了难题;为此,根据形状误差评定准则,选取最小二乘法建立数学模型,确定形状误差数学模型中各参数值的传递系数和单点不确定度,并分析具体的测量方法和测量过程中的不确定度来源,根据传统的GUM法对其进行不确定度评定;然后采用蒙特卡罗伪随机数的方法来模拟实际测量数据,从而得到平面度误差的不确定度;通过设置实验对比,验证了蒙特卡罗法评定平面度不确定度的可靠性和准确性;该方法不需要求出数学模型中的传递系数,利用MATLAB软件很容易实现,为平面度误差测量结果不确定度评定提供了更加简便的方法,值得推广和应用。     

惠斯通电桥实验中对互易桥臂测量结果的不确定度评定

在惠斯通电桥实验中,采用互易桥臂法测量电阻,常采用2种传统方法评定不确定度,但结果比标准电阻的标准不确定度还小,其原因是互易桥臂的前后两次测量不是完全独立,它们是同一待测量用同一仪器以不同方法测量的结果.改进的测量方法中,B类不确定度由方和根法计算,B2类不确定度等于标准电阻的不确定度.     

大学物理实验中测量不确定度的评定与表示

介绍不确定度的有关概念，并结合具体实验教学的测量模型，提出了对不确定度Ａ类分量及Ｂ类分量评定的合理简化，给出了两种不同简化模式下展伸不确定度的表示式。     

脉冲高电压测量不确定度评定

为开展脉冲高电压测量不确定度评定,分析了应用黑箱概念建立测量不确定度模型的方法,给出了脉冲分压器测量与标定的不确定度模型。依照不确定度传播率,对完善后的模型进行不确定度合成,并与通常采用的按照方差进行相对不确定分量合成的结果进行比较。计算结果表明:当不确定度模型中仅仅存在不同变量的乘除形式,或虽然存在加减项,但是其数学期望值为0,相对不确定度合成可以得到正确的结果。对通过测量2个电压间接计算电位差的方法以及用分贝表示衰减的不确定度合成开展分析,验证了相对不确定度合成的适用范围。在分压器标定实验中,为了减小信号源输出值的分散性对评定结果的影响,对电压比值开展A类不确定度评定,合成后得到分压比不确定度。     

铟活化诊断氘氘中子产额不确定度分析

介绍了铟活化诊断氘氘中子产额的测量原理,分析了中子产额测量不确定度的来源及评定方法。中子产额测量不确定度主要由灵敏度标定不确定度、活化射线净计数不确定度、立体角测量不确定度及测量系统的随机误差等构成。评估了灵敏度标定过程中加速器中子与聚变中子能量差异、大厅散射中子本底等因素对灵敏度标定的影响,并评估了宇宙射线本底对活化射线净计数测量的影响。分析了中子产额处于不同量级时起主要作用的不确定度分量,提出了减小灵敏度标定不确定度的方法。以实验数据为基础,对具体的实验数据进行了分析计算。结果表明:利用伴随粒子法在加速器中子源上标定出铟活化测量系统灵敏度的相对标准不确定度为4.3%。中子产额低于1010时,产额测量不确定度大于7%,活化射线净计数误差是产额测量误差的主要来源;产额大于1010时,测量不确定度好于7%,中子产额测量不确定度主要由灵敏度标定不确定度引起。     

采用不确定度评定和分析实验误差初探

以国际《测量不确定度表达指南》和国家计量技术规范《JJF1059-1999测量不确定度评定与表示》为依据,结合实验实践,阐述了不确定度的定义内涵、分析意义以及不确定度与误差的区别和联系,给出了用不确定度评定测量结果的一些方法。     

电阻丝电阻率的测量及测量结果的评定

采用惠斯通电桥测量了电阻丝的电阻率,对各不确定度分量及自由度进行了评定,描述了电桥灵敏度引入的测量不确定度评定方法,给出了电阻丝电阻率的测量值及不确定度评定结果。     

火焰原子吸收光谱法测定饲料级硫酸锰中铅的不确定度评定

对火焰原子吸收光谱法测定饲料级硫酸锰中有害元素——铅含量的测定过程进行分析,按照测量不确定度评定的通用规则建立数学模型,计算了测量过程中的不确定分量,得出合成不确定度和相对扩展不确定度,达到了对其测量不确定度合理评定的目的。     

基于工业CT线性尺寸测量的不确定度分析

针对加速器工业CT线性尺寸测量的不确定度评定,建立了工业CT尺寸测量模型,对测量中不确定度的主要来源进行分析,基于测量不确定度表示指南(GUM)法对工业CT线性尺寸测量不确定度评定进行研究。以6 MeV高能工业CT系统尺寸测量为例,分析了长度样块线性尺寸测量各主要的不确定度分量,对尺寸测量的不确定度进行评定,最终得出具有包含概率为0.99的扩展不确定度为0.09 mm,结果体现了工业CT尺寸测量的精度和可靠性,为工业CT尺寸测量结果的可靠度提供参考依据。