從影響測量(liang)結(jie)果的因素考慮, 測量(liang)結(jie)果的不確定度(du)一般(ban)來(lai)源于:被(bei)測對象、測量(liang)設備(bei)、測量(liang)環境、測量(liang)人員及測量(liang)方法。
a.被測量的定義不完善
被測量(liang)即受到測量(liang)的(de)特定量(liang),深刻全(quan)面理解被測量(liang)定義(yi)是正確測量(liang)的(de)前提。如果(guo)定義(yi)本身(shen)不明確或不完(wan)善(shan),則按照這樣的(de)定義(yi)所得出的(de)測量(liang)值必然(ran)和真(zhen)實之(zhi)間存在一定偏差。
b.實現被測量定義的方法不完善
被(bei)測量(liang)本身明確(que)定義,但(dan)由于技術(shu)的困難或(huo)其它原因,在實(shi)際測量(liang)中(zhong),對(dui)被(bei)測量(liang)定義的實(shi)現存在一定誤(wu)差或(huo)采用(yong)與定義近似的方(fang)法去測量(liang)。
例如(ru):器具的(de)輸(shu)入功率是器具在額(e)定(ding)電壓,正(zheng)(zheng)常(chang)(chang)負載和正(zheng)(zheng)常(chang)(chang)工作(zuo)溫度(du)下(xia)工作(zuo)時(shi)的(de)功率。但在實際測量(liang)中,電壓是由穩(wen)壓源(yuan)(yuan)提供的(de),由于(yu)穩(wen)壓源(yuan)(yuan)自(zi)身的(de)精度(du)影響,使得器具的(de)工作(zuo)電壓不可能精確為額(e)定(ding)值(zhi),故測量(liang)結果中應(ying)考慮此項不確定(ding)因素。故只有對(dui)被(bei)測量(liang)的(de)定(ding)義和特點,仔細研究(jiu)、深刻理解,才(cai)能盡可能減(jian)小(xiao)采用近(jin)似測量(liang)方法所帶來(lai)的(de)誤差或將其控制在一個(ge)確定(ding)范圍內。
c.測量樣本不能完全代表定義的被測量
被測量對象的某些特征,如:表面光潔度,形狀、溫度膨脹系數、導電性、磁性、老化、表面粗糙度、重量等在測量中有特定要求,但所抽取樣本未能完全滿足這些要求,自身具有缺陷,則測量結(jie)果具(ju)有一定的不確定度。
d.被測量不穩定誤差
被測(ce)量(liang)的某些相關特征受(shou)環境(jing)或(huo)時(shi)間(jian)因素影響,在整個測(ce)量(liang)過(guo)程中(zhong)保持動(dong)態變化,導致結(jie)果的不確定度。
計量標準器、測量儀器和附件以及它們所處的狀態引入的誤差。計量標準器和測量儀器校準不確定度, 或測量儀器的最大允差或測量器具的準確度等級均是測量不確定度評定必須考(kao)慮的因素。
a.在一定變化范圍或不完善的環境條件下測量
溫度/振(zhen)動噪聲/供給電源的變化(hua)
溫度/空氣組(zu)成(cheng)/污(wu)染(ran)/熱輻射
大(da)氣壓/空(kong)氣流動
b.對影響測量結果的環境條件認識不足
由于(yu)對(dui)相關環(huan)境條件(jian)認識不足, 致(zhi)使測(ce)量中或分析中忽視了對(dui)某些環(huan)境條件(jian)的設定(ding)和調整(zheng),造成(cheng)不確定(ding)度。
a.模擬式儀器的人員讀數誤差:
即(ji),估讀(du)(du)誤差(cha),讀(du)(du)取(qu)帶(dai)指針儀表或帶(dai)標(biao)線(xian)儀器的示(shi)值,即(ji),讀(du)(du)取(qu)非整(zheng)數刻度值時(shi),由于估讀(du)(du)不(bu)準而引起的誤差(cha)。
b.人員瞄準誤差:
采用顯微鏡或等光學儀器(qi)通過使視場中的兩個幾何圖形重合來對(dui)線(xian)進行測量, 對(dui)線(xian)準確度(du)與(yu)操(cao)作者經驗和對(dui)線(xian)形狀有(you)關。
c.人員操作誤差:
如,測(ce)量時間的控制、測(ce)點的布置。該項取決于(yu)人員(yuan)的經驗、能力、知識及工作態度、身體素質等。
a.測量原理誤差
測量方法(fa)本身就(jiu)存在(zai)一(yi)定的(de)原理誤差,對被測量定義(yi)實現不完善(shan);
例如,在產品的(de)電(dian)氣強度試(shi)驗(yan)中,由于耐壓(ya)試(shi)驗(yan)臺(tai)自(zi)身內阻影響(xiang),使得加于樣品兩端的(de)電(dian)壓(ya)低于實際(ji)設定值(zhi)。這樣必(bi)然(ran)造成試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)存(cun)在一定的(de)不確定度;
b.測量過程
測量順序
應嚴格按照測(ce)量規范規定進行。遺(yi)漏或顛(dian)倒某一操作過程都有可能(neng)造成測(ce)量結果的誤差(cha),甚至(zhi)使測(ce)量失去意(yi)義。
測量次數
一般(ban)來(lai)說(shuo)測量次(ci)數不(bu)同,測量精度也不(bu)同,增加測量次(ci)數,可以(yi)提高(gao)測量精度。但 n>10 以(yi)后,σ已減少得非(fei)常緩慢。此外,由(you)于測量次(ci)數愈大(da),也愈難(nan)保證(zheng)測量條件(jian)的恒定,從而帶(dai)來(lai)新的誤差,因此一般(ban)情況下取 n=10 以(yi)內較為適應。
測量所需時間
有的測量規定(ding)必(bi)須在一定(ding)條件(jian)下,一定(ding)時間(jian)內(nei)完(wan)成(cheng)超出(chu)則結果(guo)不準(zhun)確。如器具(ju)潮態試驗后(hou)的泄漏電流測試必(bi)須在 5s 內(nei)完(wan)成(cheng)。
測量點數
操(cao)作規(gui)范規(gui)定測量若干點,但實際檢測中(zhong),為(wei)節(jie)省時間或出(chu)于其它考慮減少或增加了測量點數,也(ye)對最終(zhong)結果(guo)有(you)影響。如在噪聲測試(shi)中(zhong)。
瞄準方式
測(ce)(ce)量方法不同(tong)(tong),采用(yong)的(de)測(ce)(ce)量儀器不同(tong)(tong),對應的(de)瞄準(zhun)方式(shi)也不同(tong)(tong),如采取目測(ce)(ce)或用(yong)光學瞄準(zhun),其(qi)瞄準(zhun)精度必然不同(tong)(tong)。
方向性
測(ce)(ce)量結果須(xu)在一定穩(wen)態下獲得,實驗中(zhong)以不同方向趨于(yu)穩(wen)態,對于(yu)有些測(ce)(ce)量設備(bei),如具有滯(zhi)后或磁滯(zhi)性的儀器讀數是(shi)不同的。
C.數據處理
測量標準和標準物質的賦值不準
標準器具本身(shen)(shen)不可避(bi)免存(cun)在著制造偏差,它(ta)是由更高一級的標準來檢定的,這些高一級的標準本身(shen)(shen)也(ye)存(cun)在著誤差。
物理常數或從外部資料得到的數據不準
外(wai)部(bu)資料中提供(gong)的(de)數據(ju)很多,是(shi)由以(yi)前的(de)測量(liang)為基礎或單純憑經驗得(de)出的(de),不可避(bi)免(mian)地存在著(zhu)誤差(cha)。
算法及算法實現
采用(yong)不同(tong)的算(suan)(suan)法處(chu)理數據,如,計算(suan)(suan)標(biao)準差σ,分別運(yun)用(yong)貝塞爾(er)法和極差法,所得結果必然(ran)不同(tong)。
有效位數
數據有效(xiao)位數不(bu)同,精(jing)度不(bu)同,應(ying)根據測(ce)量(liang)要求(qiu)或所(suo)采用的(de)測(ce)量(liang)設(she)備(bei)而定(ding)。
舍入
由于數字運(yun)算位數有限,數值舍入或截尾造成不確(que)定度。
修正
有些系統誤差是(shi)可以修正的,但由于(yu)對(dui)誤差因素本身的認識不充分,修正值(zhi)也必然存在著(zhu)不確定度(du)。
須正確(que)評(ping)定(ding)(ding)(ding)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結果(guo)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)度(du)(du),既(ji)不(bu)(bu)(bu)能過大(da),也(ye)不(bu)(bu)(bu)能過小,以保證產品質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang),又不(bu)(bu)(bu)會造成誤判(pan)。首(shou)先應充分考(kao)慮測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)設備(bei)、測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)人員、測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)環境、測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)方(fang)法等方(fang)面眾多來源帶來的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)度(du)(du)分量(liang)(liang)(liang)(liang),做(zuo)到(dao)不(bu)(bu)(bu)遺漏、不(bu)(bu)(bu)重復、不(bu)(bu)(bu)增加。并正確(que)評(ping)定(ding)(ding)(ding)其(qi)數(shu)值,其(qi)中設備(bei)來源不(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)度(du)(du)可(ke)經過量(liang)(liang)(liang)(liang)值溯源,由(you)上一級計量(liang)(liang)(liang)(liang)基標準(zhun)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)度(du)(du)取(qu)(qu)得(de);也(ye)可(ke)利用所得(de)到(dao)的(de)(de)(de)檢定(ding)(ding)(ding)校準(zhun)證書,測(ce)(ce)試證書或有關規(gui)范所給的(de)(de)(de)數(shu)據;方(fang)法不(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)度(du)(du)經過研究和(he)(he)評(ping)定(ding)(ding)(ding),其(qi)不(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)度(du)(du)影響可(ke)能很小。評(ping)定(ding)(ding)(ding)不(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)度(du)(du)的(de)(de)(de)原則(ze)和(he)(he)框架,不(bu)(bu)(bu)能代替人的(de)(de)(de)思維、理智和(he)(he)專業技(ji)巧。它取(qu)(qu)決于對測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)被測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)本質(zhi)的(de)(de)(de)深入了解和(he)(he)認識(shi)。因此(ci),測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)結果(guo)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)度(du)(du)評(ping)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)實用性,主要取(qu)(qu)決于對不(bu)(bu)(bu)確(que)定(ding)(ding)(ding)度(du)(du)影響量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)認識(shi)程度(du)(du)和(he)(he)細致而中肯的(de)(de)(de)分析。