第4节 测量误差

3 测量不确定度

  在修正了已定系统误差和剔除了粗大误差以后,测得值中仍含有随机误差和未定系统误差,从而使多次测量的测得值具有分散性,且偏离被测量的真值。需要估算和评定测得值的不确定度,才能获得完整的测量结果。
  所谓不确定度就是表示测量结果中合理赋予被测量值的一个分散性参数,也就是在一定概率置信水平下表征被测量的真值所处量值范围的估计。
  以一系列重复测量的测得值的标准差表示的不确定度称为标准不确定度。为了提高测量结果的置信水平,用标准差的2~3倍表示的不确定度称为扩展不确定度。

1)标准不确定度的评定
  标准不确定度的评定可以采用统计分析系列重复测量数据的方法,也可以采用不同于统计分析的其他方法。前者称为A类评定,后者称为B类评定。
(1) A类评定
  不确定度的A类评定采用统计学的方法。
  由概率和统计理论可知,随机变量期望值的最佳估计是n次测得值yi的算术平均值

  所以,在多次重复测量得到系列测得值,并以任一测得值yi表达测量结果时,其标准不确定度U是该系列测得值的标准差S的估算值,即:

  若以算术平均值作为测量结果时,则其标准不确定度U为该系列测得值平均值的标准差的估算值,即:

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