測量是科學技術、工農業生產 、國內外貿易以致日常生活各個領域中不可缺的一項工作。測量的目的是確定被測量的值并獲取測量結果。測量結果的質量往 往會直接影響國家和企業的經濟利益,測量結果的質量也是科學實驗成敗的重 要因素之一 。因此在報告測量結果時,必須對其質量給出定量的說明 。以確定 測量結果的可信程度 。
流量計的流量測量
測量不確定度,是近年來對測量結果的誤差表述。大家知道,任何測量都不可能絕對準確,都必然有誤差,而誤差也不可能準確知道。因此測量不確定度是對被測量的真值所處范圍的評定結果,所以在進行測量的說明和使用測量結果時,都必須考慮測量不確定度。
測量不確定度
根據國家計量技術規范:JJF1059-2012《測量不確定度評定與表示》中定義是:“表征合理地賦予被測量之值的分散性,與測量結果相聯系的參數”。
此參數可以是諸如標準偏差,或其倍數,或說明了置信水平的區間的半寬度。
測量不確定度由多個分量組成。其中一些分量可用測量列結果的統計分析估算,并用實驗標準偏差表征。另一些分量則可用基于經驗或其它信息的假定概率分布估算,也可用標準偏差表征。
測量結果應理解為被測量之值的最佳估計,而所有的不確定度分量均貢獻給了分散性,包括那些由系統效應引起的(如與修正值和參考標準有關的)分量。
這就是說,測量不確定度是一個估計值,用它來表征被測量真值所處的量值范圍。換言之,它表示測量結果附近的一個范圍或區間,而被測量真值以一定的概率落于其中。所以,它是對測量結果質量優劣的一種評定:測量結果愈接近真值,其質量愈高,則測量不確定度愈小,反之,測量結果愈遠離真值,其質量愈低,則測量不確定度愈大。
從計量學的觀點看,一切測量結果不但要附有計量單位,而且還必須附有測量不確定度,才算是完整的測量報告,沒有單位的數據不能表征被測量的大小,沒有不確定度的測量結果不能判定測量技術的水平和測量結果的質量,從而失去或減弱測量結果的可比性。
測量不確定度與測量誤差的關系
“測量不確定度”是合理地表征被測量分散程度的一個參數。它與誤差緊密相連但卻有區別:
測量誤差定義為測量結果與其真值之差,這是一個理想化的概念,因它的真值常常不能確切地知道,假如知道它的修正值(或更精確的近似值),則可修正該測量結果,使其更接近真值。
測量不確定度是對影響產生誤差的分散性的估計,即它是用以表示測量結果分散區間的量值,也就是描述未定誤差特征的量值,是可以用估計方法求出的。“不確定度”不是指具體的、確切的誤差值,雖可估計出,但卻不能用于修正量值。
測量誤差與測量不確定度的主要區別
不確定度相關聯詞的定義
標準不確定度:
用標準偏差表示的測量結果的不確定度,稱為標準不確定度。
按照估計方法的不同,它可分為兩類:用統計方法計算者,稱為A類標準不確定度,或稱為標準不確定度的A類估算法;不同于A類的其它方法計算者,稱為B類標準不確定度,或稱為標準不確定度的B類估算法。
將標準不確定度區分為A類和B類的目的,只說明計算方法的不同,以便于研究,并非表明兩種方法得到的分量在本質上存在差異,兩種方法均基于概率分布。
合成標準不確定度:
根據其它一些量值的測量結果的標準不確定度求出被測結果的標準不確定度,它等于各項分量標準不確定度的平方和的正平方根,即通常所說的方和根。
擴展不確定度,又稱總不確定度:
是指定義測量結果區間的有關量,即被測量的值以某一可能性(即置信水平)落入該區間中。擴展不確定度一般是該區間的半寬,我們過去常說誤差界限與此類似。
覆蓋因子:
為獲得控制不確定度,作為合成標準不確定度乘數的數字因子。亦可以說,它是擴展不確定度與合成標準不確定度的比值,過去用3σ表示極限誤差,其中的“3”有些類似于覆蓋因子。
測量不確定度的分類
1、按測量不確定度的表示方法分為: