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测量不确定度与误差是怎样的关系呢?

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发表于 9-9 17:01:27 | 显示全部楼层 |阅读模式

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测量不确定度与误差是怎样的关系呢?  ]& ~! R, H# U. d8 I. J$ i; \: d
原创2015-09-08                                                 仪器论坛                                                 [url=]仪器信息网[/url]

/ _: C( N7 T/ n* L! A1 Z测量不确定度与误差是怎样的关系呢?7 `' u2 Y8 P% u8 @  Q# d4 Z
      众所周知测量不确定度和误差都是用来评定测量质量优劣的,但两者又有本质的区别。
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( i) i9 V3 U: v  F; i0 t- ?% k[size=3em] 测量不确定度的定义:“表征合理地被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。”      我们认为可以理解为测量不确定度是用于确定以测量结果为中心,被测量之值存在的合理区间。其中言及的测量结果的定义是:“由测量所得到的赋予被测量的值。”在给出测量结果时,应说明它是示值、未修正测量结果或已修正测量结果,还应表明它是否为几个值的平均。% Z* \: \# W8 m( o

6 _* d: R& h" G1 U- {. Y      对于具体的某个测量任务,对于特定的被测量,给出的测量结果是唯一的,被测量之值真是多少一般是不可知的,但它在以测量结果为中心的一定区间内存在,该区间的大小由测量不确定度确定,为了使该测量结果具有给定的置信概率,则该区间由扩展不确定度确定,此时不存在测量结果区间。- Z* U6 q$ |* z2 h6 s3 F

! K/ O( o1 S+ |! Y( |: g4 g5 }" l7 i7 O[size=3em] [size=1em]误差的定义是:“测量结果减去被测量的真值。”      在误差理论中,问题的讨论是以被测量的真值为中心,由误差的定义可知,误差表示的是一个量值,是测量结果与被测量的真值的距离,不是一个区间。
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8 Y8 _$ ]+ I0 h% x6 f. T      但是对于特定的测量仪器,给出了准确度就确定了该测量仪器的允许的误差极限值,即最大允许误差。当用该测量仪器去测量特定的被测量,测量结果会是多少一般是不可知的,但它一定会在以被测量的真值为心的一定区间内存在,该区间的大小由最大允许误差确定,在此情况下才存在测量结果区间。
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4 e2 k# E5 N# J1 N. Q  \      可见虽然扩展不确定度和最大允许误差,都是以某个值为中心的一定区间的半宽。但扩展不确定度是用于评定测量的优劣,是以测量结果为中心,合理予被测量之值分布的大部分可望含于此区间的半宽;而最大允许误差是用于评定测量仪器的优劣,是以被测量的真值为中心,用该仪器去测量特定被测量时,测量结果均含于此区间的半宽。
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( H7 g2 m3 a# I( F# Y. `* N这便是测量不确定度的另一属性:与真值的关系的属性。3 {6 P7 z2 m) R# A
      而且,的确是测量不确定度解决了真知不可知的问题。1 Z3 w  M  |- K
      当以最佳估计值作为被测量的测量结果给出时,被测量的真值是多少,一般情况下还真不知道,但它会以一定的包含概率存于测量结果附近的区间。
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/ k+ l4 d8 |) B  v& t      这正是测量不确定度的巧妙之处,既没有违背真知不可知的客观事实,但又与真值存着一定的关系。否则,测量不确定度会失去存在的意义。
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    而且,人们也进一步清醒地认识到:最大允许许误差说的是计量器具的优劣;而测量不确定度主要是指测量质量高低,测量结果的可信程度。( J+ L+ M+ L5 O* ]* w
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本文节选自原创大赛作品:《正确认识测量不确定度》
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  •               作者:刘彦刚
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