因此,如果输出量估计值y的分布不能估计为正态时,一般是不能按Up的计算给出Up的。例如:数字式电压表一次测量给出的示值作为输出量估计值时(参阅《JJF1059-1999》附录B.7)。
有些技术规范(例如量块的校准)中规定了校准值(也就是校准中的测量结果)必须给出Up(量块校准规定为U99),这也必须是按规范规定的测量程序所得结果能满足正态分布要求,才能如此。
给出Up比给出U麻烦增加许多。最好是:必须给出而又可能给出Up时,才算出Up。否则只给U是完全可以的。虽输出量估计值y是正态分布,也可以给U而不一定是Up。
3.所有不确定度的分量,全部按不确定度传播律进行合成,明显可忽略的分量也不例外。
在《JJF1059-1999》3.5节中,明确指出当某些不确定度分量对合成标准不确定度的贡献可忽略不计的情况下,可不予考虑。
在上述规则中,没有定量地指出小于多少才是可忽略的。本文认为,可以一般地掌握为十分之一。也就是说,由全部不确定度的分量所得出的合成标准不确定度如果是uc,那么,如果忽略其中一部分后,剩下的分量合成为uc′,在(uc-uc′)/uc≤0.1的情况下,这种忽略是可以的。例如:3个分量,其中两个较大者十分接近,均等于1,而第3个较小,只有他们的约二分之一。这时,3个分量合成的uc=≈=1.5。但如忽略了其中较小的第3个分量,则uc′=≈1.4。两者相差0.1,为uc的十五分之一,这种忽略对uc并不造成明显影响。
全部分量进行合成导致评定过程的复杂化。
4.所报告的扩展不确定度U,Up或是Urel,Uprel都必须修约成两位有效数。
在GUM和JJF1059-1999中,都明确地规定“最多两位有效数”。无疑,只给出一位有效数是完全可以的,特别是当准确度要求不是很高的情况下,或是这些扩展不确定度的第一位有效数大于3的情况下,修约成一位是充分可靠的了。国际纯化学和应用化学联合会IUPAC公布的原子量Ar的标准不确定度,不论其第一位有效数值是1还是2,还是大于3,一律只给出一位,这也未必不可。咱们为什么必须一律为两位呢?
如果把扩展不确定度给成两位有效,那么,输出量的最佳估计(测量结果),据此也会多出一位,有时,甚至为此还要补加一个零,未必恰当。
5.当按韦尔奇-萨特思韦特公式计算出的有效自由度从《JJF1059-1999》中的附录A查不出时,必须按该附录之注所提示的方法计算包含因子kp。
当有效自由度出现小数或是等于24、80、300等,在附录A中查不出,但是,并不一定要采用插入法计算出相应包含因子。特别当自由度之值比较大的情况下,例如ν>10,可以用一个邻近的较小值代替,例如:ν=24≈20;ν=80≈50;ν=300≈100等。因为作上述这种近似处理所给出的kp虽比插入法稍大,但这点差别可以忽略不计。而是当ν≤6的情况下,出现小数时,才需按附录A之注计算kp值。
6.输入量xi与输出量y之间的函数关系在非线性的情况下,也必须按《JJF1059-1999》式(18)或式(19),按偏导数计算出灵敏系数来合成,而不去采用通过输入量的相对标准不确定度简单地合成。
例如:电阻器的损耗功率P是通过其两端电压V与电阻R得出时,
设:P=V2/R
V=100V,u(V)=0.1V
R=100Ω,u(R)=0.1Ω
通过求偏导灵敏系数分别为:
C1=P/V=2V/R==2V/Ω
c2=P/R=-V2/R2=-(100V)2/(100Ω)2=-1V2/Ω2
合成方差:
(P)=[c1u(V)]2+[c2u(R)]2
=[2V/Ω×0.1V]2+[(-1V2/Ω2)×0.1Ω]2
=[0.2W]2+[-0.1W]2
=0.05W2
uc(P)=0.22W
但如果采用相对标准不确定度合成,就不必求偏导,运算也简单得多。按《JJF1059-1999》式(20),
由于功率P=(100V)2/100Ω=100W
urel(V)=0.1V/100V=10-3
urel(R)=0.1Ω/100Ω=10-3
(P)=[2×10-3]2+[10-3]2=5×10-6
ucrel=2.2×10-3
uc(P)=2.2×10-3×100W=0.22W
可以看出,按《JJF1059-1999》式(20)计算较为便捷。
综上所述,由于以上误区的存在,不确定度的评定本可以较简单的而变的复杂化了。
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更多>2019-03-28