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②k值的确定
a.已知扩展不确定度是合成标准不确定度的若干倍时,则该倍数(包含因子)就是k值。
b.假设概率分布后,根据要求的置信概率查表得到置信因子k值。
例如:

如果数字显示仪器的分辨力为δx,则区间半宽度a=δx/2,可假设为均匀分布,查表得,由分辨力引起的标准不确定度分量为
若某数字电压表的分辨力为1μV(即最低位的一个数字代表的量值),则由分辨力引起的标准不确定度分量为:u(v)=0.29×1μV=0.291μV。
被测仪器的分辨力会对测量结果的重复性测量有影响。在测量不确定度评定中,当重复性引入的标准不确定度分量大于被测仪器的分辨力所引入的不确定度分量时,可以不考虑分辨力所引入的不确定度分量。但当重复性引入的不确定度分量小于被测仪器的分辨力所引入的不确定度分量时,应该用分辨力引入的不确定度分量代替重复性分量。若被测仪器的分辨力为民,则分辨力引入的标准不确定度分量为0.29δx。
③常用的概率分布与置信因子的关系见表3-12和表3-13。
表3-12正态分布的置信因子k值与概率p的关系
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p
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0.50
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0.90
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0.95
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0.99
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0.9973
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k
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0.676
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1.64
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1.96
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2.58
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3
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表3-13几种非正态分布概率分布的置信因子k值
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概率分布
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均匀分布
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反正弦分布
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三角分布
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梯形分布
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网点分布
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k(p=100%)
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1
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注:β为梯形上底半宽度与下底半宽度之比。
④标准不确定度B类评定的实例
【案例1】校准证书上给出标称值为1000g的不锈钢标准砝码质量ms的校准值为
l000. 000325g,且校准不确定度为24μg (按三倍标准偏差计),求砝码的标准不确定度。
【案例分析】标准不确定度的评定:
由于a=U=24μg,k=3,则砝码的标准不确定度为u(ms)=a/k=24μg /3=8μg。
【案例2】校准证书上说明标称值为10Ω的标准电阻在230C时的校准值为10.000074Ω,扩展不确定度为90μΩ,置信水平为99%,求电阻的相对标准不确定度。
【案例分析】标准不确定度的评定:由校准证书的信息可知
a=U=90μΩ,
依据置信水平为99%,假设为正态分布,查表得到k=2.58;则电阻校准值的标准不确定度为相对标准不确定度为:
UB(R5)= a/k=90μΩ/2.58=3.5μΩ
相对标准不确定度为:UB(R5)/ R5=3.5×10-6。
【案例3】手册给出了纯铜在200C时线热膨胀系数a20(Cu)为16.52×10-6C-1,并说明此值的误差不超过士0.40 ×10-6C-1,求a20(Cu)的标准不确定度。
【案例分析】标准不确定度的评定:根据手册,a=0.40×10-6C-1,依据经验假设为等概率地落在区间内,即均匀分布,查表得,铜的线热膨胀系数的标准不确定度为
U(a20)= 0.40×10-6C-1/ =0.23×10-6C-1
【案例4】由数字电压表的仪器说明书得知,该电压表的最大允许误差为土(14×l0-6×读数+2×l0-6×量程),用该电压表测量某产品的输出电压,在10V量程上测1V时,测量10次,其平均值作为测量结果,得V=0.928571V,问测量结果的不确定度中数字电压表仪器引入的标准不确定度是多少?
【案例分析】标准不确定度的评定:电压表最大允许误差的模为区间的半宽度
a=(14×l0-6×0.928571V+2×l0-6×10V)=33×l0-6V=33μV
设在区间内为均匀分布,查表得到,则测量结果中由数字电压表仪器引入的标准不确定度为:
u(V)= 33μV/=19μV
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