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二、报告测量结果的最佳估计值的有效位数的确定
测量结果(即被测量的最佳估计值)的未位一般应修约到与其测量不确定度的末位对齐。即同样单位情况下,如果有小数点,则小数点后的位数一样;如果是整数,则末位一致。
例如:
①y=6.3250g,uc=0.25g,则被测量估计值应写成y=6.32g;
②y=1039.56mV,U=10mV,则被测量估计值应写成y=1040mV;
③y=1.50005ms,U=100015ns;
首先将Y和U变化成相同的计量单位μs,然后对不确定度修约:对U=10.015μs修约,取二位有效数字为U=10μs,然后对被测量的估计值修约:对y=1.50005ms=1500.05μs修约,使其末位与U的末位相对齐,得最佳估计值y=1500μs。
则测量结果为y士U=1500μs士10μs。
【案例】某计量检定员在对检定数据处理中,从计算器上读得的测量结果为1235687μA。他觉得这个数据位数显得很多,所以证书上报告时将测量结果简化写成y=1×106μA=1A。
【案例分析】依据JJFl059一1999规定最终报告的测量结果最佳估计值的末位应与其不确定度的末位对齐,而不确定度的有效位数一般应为一位或二位。计量检定员处理数据时应该计算每个测量结果的扩展不确定度,并根据不确定度的位数确定测量结果最佳估计值的有效位数。
案例中的做法是不正确的。
例如上例中,如果U=1μA,则测量结果y=1235687μA,其末位与扩展不确定度的末位已经一致,不需要修约。不能写成1A。
三、测量结果的表示和报告
(一)完整的测量结果的报告内容
(1)完整的测量结果应包含:
①被测量的最佳估计值,通常是多次测量的算术平均值或由函数式计算得到的输出量的估计值;
②测量不确定度,说明该测量结果的分散性或测量结果所在的具有一定概率的统计包含
区间。
例如:
测量结果表示为:Y=y土U(k=2)。
其中:Y是被测量的测量结果,y是被测量的最佳估计值,U是测量结果的扩展不确定度,k是包含因子,k=2说明测量结果在y土U区间内的概率约为95%。
(2)在报告测量结果的测量不确定度时,应对测量不确定度有充分详细的说明,以便人们可以正确利用该测量结果。
不确定度的优点是具有可传播性,就是如果第二次测量中使用了第一次测量的测量结杲,那么,第一次测量的不确定度可以作为第二次测量的一个不确定度分量。因此给出不确定度时,要求具有充分的信息,以便下一次测量能够评定出其标准不确定度分量。
(二)用合成标准不确定度报告测量结果
1.在以下情况报告测量结果时使用合成标准不确定度
(1)基础计量学研究;
(2)基本物理常量测量;
(3)复现国际单位制单位的国际比对。
合成标准不确定度可以表示测量结果的分散性大小,便于测量结果间的比较。
例如:
铯原子频率基准、约瑟夫森电压基准等基准所复现的量值,属于基础计量学研究的结果,它们的测量不确定度可以使用合成标准不确定度表示。
2.带有合成标准不确定度的测量结果报告的表示
(1)要给出被测量Y的估计值y及其合成标准不确定度uc(y),必要时还应给出其有效自由度veff;需要时,可给出相对合成标准不确定度Ucrel(y)。
(2)测量结果及其合成标准不确定度的报告形式:
例如,标准砝码的质量为ms,测量结果为100. 02147g,合成标准不确定度uc(ms)为0.35mg,则报告形式有:
①ms =100.02147g;uc(ms)=0.35mg。
②ms =100. 02147(35)g;括号内的数是合成标准不确定度,其末位与前面结果的末位数对齐。这种形式主要在公布常数或常量时使用。
③ms =100. 02147(0.00035)g;括号内的数是合成标准不确定度,与前面结果有相同计量单位。
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