七步法计算测量不确定度:第五步

Posted zhuo木鸟

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了七步法计算测量不确定度:第五步相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

第五步:将不确定度分量等价地转换为标准差

一旦择定概率分布后,便可以明确将每一个不确定度分量转换为标准差的关系式。并将每一个不确定度来源明确至 1- σ \\sigma σ 水平(即 68.27% 的置信水平1),这样在下一步中,便可以采用GUM 的方法将不确定度结合。

确保将所有第三步中分析的不确定度影响因素都进行这次转换。

如何将不确定度转换为标准偏差

根据如下列表,将不确定度转换为标准偏差:

  1. 为每一个不确定度来源指定一个概率分布;
  2. 找出所择定的概率分布对应的除数因子;
  3. 将每一个不确定度来源除以其对应的除数因子。

参考下面的图形,找出你所选择的概率分布的除数因子:

之后,将你的不确定度分量除以相应的除数因子,将其转换为标准不确定度。然后,所有的因子便处于同样的置信水平中(即:1- σ \\sigma σ 或 68.27%)且等价与标准偏差。

确定转换不确定度的除数因子

将不确定度转换为标准差,最好先了解有关概率分布和其相应除数。

正态分布

如果择定分布为正态分布,则可以将相应的包含因子作为除数。

下述表格来自于 JCGM 100:2008 的附录 G

置信水平 p(%)包含因子 k p k_p kp
68.271
901.645
951.960
95.452
992.576
99.733

仔细观察正在评估的不确定度来源,从而决定应使用的包含因子。通常,影响因素的置信水平常设置为 68%, 95% 和 99%。这意味着你需要使用相应的除数因子:1,2 和 2.576。

矩形分布

如果择定矩形分布,则将不确定度分量除以根号 3 或 1.7321。

U 形分布

如果择定 U 形分布,则将不确定度分量除以根号 2 或 1.4142。

三角分布

如果择定三角分布,则将不确定度分量除以根号 6 或 2.4495。

二次分布

如果择定二次分布,则将不确定度分量除以根号 5 或 2.2361。

对数正态分布

如果择定对数正态分布,则将不确定度分量除以 2.3750。

瑞利分布

如果择定瑞利分布,则将不确定度分量除以 2.4477。

处理不同测量单位的分量

将不确定度转换为标准偏差时,应确保所有的标准偏差都在相同的测量单位下。这对于计算合成不确定度是必要的。否则,你估计的不确定度将不正确。

若不使用灵敏系数,则无法将不同测量单位下的不确定度进行合成

如果你有不同测量单位的不确定度影响因素。则你需要采用灵敏系数将他们转换为与测量结果相匹配的测量单位,或转换为一个相对于测量结果的项(如百分数)。

许多人在计算不确定度时通常犯这种错误。因此,在计算合成不确定度之前,请务必仔细检查。

灵敏系数

如果要了解更多有关灵敏系数的知识,可以点击下面的链接阅读笔者写的其他指导:


  1. 译者:应明确正态分布前提 ↩︎

以上是关于七步法计算测量不确定度:第五步的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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