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計(jì)量論壇

標(biāo)題: 不確定度和測(cè)量結(jié)果的保留位數(shù)問題問題 [打印本頁(yè)]

作者: imwei    時(shí)間: 2012-9-11 11:27
標(biāo)題: 不確定度和測(cè)量結(jié)果的保留位數(shù)問題問題
根據(jù)一級(jí)注冊(cè)計(jì)量師書籍,規(guī)定如下,但是在實(shí)際建標(biāo)過程中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)規(guī)定有矛盾,請(qǐng)量友們指點(diǎn):
問:血壓計(jì)測(cè)量不確定度的計(jì)算,擴(kuò)展測(cè)量不確定計(jì)算得0.152kPa,k=2,測(cè)量結(jié)果為31.8kPa,用如下的方式表達(dá)測(cè)量結(jié)果(注:式中量的符號(hào)應(yīng)為斜體),哪一位方式才是正確的方式,為什么?
a.P=31.8kPa,U=0.2kPa,k=2
b.P=31.80kPa,U=0.15kPa,k=2
c.P=31.8kPa,U=0.15kPa,k=2
因?yàn)楦鶕?jù)規(guī)定1,當(dāng)測(cè)量不確定度的第1位有效數(shù)字是1或2時(shí),應(yīng)保留2位有效數(shù)字,但如果測(cè)量不確定度保留2位有效數(shù)字,是小數(shù)點(diǎn)后2位,按規(guī)定2,測(cè)量結(jié)果的末位一般應(yīng)修約到與其不確定度相當(dāng),應(yīng)也要保留到小數(shù)點(diǎn)后2位,但實(shí)際估讀的測(cè)量結(jié)果只到小數(shù)點(diǎn)后一位。
請(qǐng)指點(diǎn),到底是按測(cè)量不確定度的位數(shù)參照保留測(cè)量結(jié)果的位數(shù)呢還是按測(cè)量結(jié)果的位數(shù)為參照保留測(cè)量不確定度的位數(shù)?

1.測(cè)量不確定度的有效數(shù)字位數(shù)



2.報(bào)告測(cè)量結(jié)果的最佳估計(jì)值的有效位數(shù)

作者: 都成    時(shí)間: 2012-11-5 13:05
用“P=31.8kPa,U=0.2kPa,k=2”表示即可。
作者: tigerliu    時(shí)間: 2012-11-5 13:33
回復(fù) 2# 都成


    用“P=31.8kPa,U=0.2kPa,k=2”,這樣的話擴(kuò)展不確定度U=0.2大過了血壓計(jì)最大允許誤差0.5的三分之一,不知是否可以
作者: 規(guī)矩灣錦苑    時(shí)間: 2012-11-6 00:06
回復(fù) 1# imwei

  1.首先進(jìn)行計(jì)量單位換算保證測(cè)量結(jié)果和不確定度計(jì)量單位完全相同
  例如樓主的“二”中的①和②,測(cè)量結(jié)果和不確定度的計(jì)量單位完全相同,可以不變。“二”中的③,測(cè)量結(jié)果計(jì)量單位ms,不確定度計(jì)量單位ns,首先應(yīng)該統(tǒng)一計(jì)量單位。例子中用μs進(jìn)行統(tǒng)一,我不再重復(fù)。現(xiàn)在我用ms統(tǒng)一,則測(cè)量結(jié)果不變y=1.50005ms,不確定度變?yōu)閁=0.010015ms。
  2.再確定測(cè)量不確定度的有效數(shù)字
  確定測(cè)量不確定度的有效數(shù)字的原則是:保持測(cè)量不確定度的有效數(shù)字不超過兩個(gè),即只能是一個(gè)或者兩個(gè)。
  例如樓主的“二”中的①和②,測(cè)量結(jié)果和不確定度的計(jì)量單位完全相同,不確定度uc 和U 都是兩位有效數(shù)字了,可以不變。“二”中的③,用ms統(tǒng)一后的擴(kuò)展不確定度變?yōu)閁=0.010015ms,有效數(shù)字個(gè)數(shù)是五個(gè),圓整到兩位有效數(shù)字就是U=0.010ms。
  3.最后確定測(cè)量結(jié)果和不確定度的末位數(shù)
  如果不確定度有效數(shù)字已經(jīng)確定為不超過兩個(gè),就可以確定測(cè)量結(jié)果和不確定度的末位數(shù)。確定的原則是:必須保持不確定度和測(cè)量結(jié)果尾數(shù)的位數(shù)相等。
  3.1測(cè)量結(jié)果的末位數(shù)多于不確定度的末位數(shù)時(shí),按不確定度的末位數(shù)位置圓整測(cè)量結(jié)果的末位數(shù)位置
  例如樓主的“二”中的①和②,不確定度uc 和U 都是兩位有效數(shù)字了,且末位數(shù)分別是小數(shù)點(diǎn)后兩位和個(gè)位數(shù),測(cè)量結(jié)果的末位數(shù)分別是小數(shù)點(diǎn)后四位和小數(shù)點(diǎn)后兩位,四位多于兩位,兩位多于零位,測(cè)量結(jié)果末位數(shù)均多于不確定度末位數(shù)的位置,則:
  測(cè)量結(jié)果①y=5.3250g是小數(shù)點(diǎn)后四位數(shù),其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc=0.25g末位數(shù)是小數(shù)點(diǎn)后兩位,保持末位數(shù)相同,測(cè)量結(jié)果y就應(yīng)該修約到小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù),所以圓整至y=6.32g。
  測(cè)量結(jié)果②y=1039.56mV是小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù),其擴(kuò)展不確定U=10mV的末位數(shù)是個(gè)位數(shù),保持末位數(shù)相同,所以y應(yīng)該修約到個(gè)位數(shù),得y=1040mV。
  測(cè)量結(jié)果③當(dāng)變換成y=1.50005ms,U=0.010ms后,y是小數(shù)點(diǎn)后五位,U是小數(shù)點(diǎn)后三位,所以y應(yīng)該修約到小數(shù)點(diǎn)后三位數(shù),得y=1.500mV。
  3.2在不確定度已經(jīng)修約到兩位有效數(shù)字以下的基礎(chǔ)上,測(cè)量結(jié)果的末位數(shù)比不確定度的末位數(shù)少,就說明測(cè)量結(jié)果讀數(shù)時(shí)隨意減少了末位數(shù)的0的個(gè)數(shù),應(yīng)該按測(cè)量設(shè)備的分度值或分辨力補(bǔ)足測(cè)量結(jié)果的末位數(shù)0的個(gè)數(shù),再按末位數(shù)相同的原則進(jìn)行修約。
  例如用卡尺檢測(cè),測(cè)量者給出的測(cè)量結(jié)果是98mm,不確定度U=0.03mm,就是明顯測(cè)量結(jié)果的末位數(shù)明顯少于不確定度的末位數(shù)的情況。實(shí)際上卡尺可以讀數(shù)到小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù),測(cè)量者隨意舍去了測(cè)量結(jié)果的小數(shù)點(diǎn)后兩個(gè)0,應(yīng)該補(bǔ)充小數(shù)點(diǎn)后的兩個(gè)0,即98.00mm,然后再?zèng)Q定不確定度和測(cè)量結(jié)果的末位數(shù)。U=0.03mm,測(cè)量結(jié)果就是98.00mm,假設(shè)U=0.3mm,測(cè)量結(jié)果就是98.0mm。
作者: imwei    時(shí)間: 2012-11-7 13:04
回復(fù) 4# 規(guī)矩灣錦苑


    謝謝規(guī)矩灣錦苑老師的詳細(xì)回復(fù),不過還有一事不明,請(qǐng)指教:如我的血壓計(jì)例子,按檢定規(guī)程,我們只能讀到小數(shù)點(diǎn)后一位,而測(cè)量不確定度評(píng)定計(jì)算出來的擴(kuò)展不確定度是否必需要修約到小數(shù)點(diǎn)后面一位數(shù)呢?
如是,測(cè)量結(jié)果的表示,我應(yīng)選擇“a.P=31.8kPa,U=0.2kPa,k=2"(注:量的符號(hào)就是斜體),但是也同進(jìn)也有3樓tigerliu的疑問:這樣的話擴(kuò)展不確定度U=0.2大過了血壓計(jì)最大允許誤差0.5的三分之一,不知是否可以?
您的看法呢?
作者: 長(zhǎng)度室    時(shí)間: 2012-11-7 14:11
回復(fù) 5# imwei


我認(rèn)為沒有什么不妥,實(shí)際測(cè)量結(jié)果為31.8kPa,不確定度在不超過兩位有效數(shù)字的情況下保留一位小數(shù),與測(cè)量結(jié)果對(duì)齊。如果評(píng)定過程不存在問題,則擴(kuò)展不確定度為0.2kPa。這不影響判定結(jié)果,實(shí)際評(píng)定結(jié)果0.152kPa是小于允差0.5kPa的1/3的,只是修約為0.2kPa。
作者: 規(guī)矩灣錦苑    時(shí)間: 2012-11-7 17:23
回復(fù) 5# imwei

  血壓計(jì)按檢定規(guī)程只能讀到小數(shù)點(diǎn)后一位,根據(jù)測(cè)量結(jié)果和不確定度末位數(shù)對(duì)齊的原則,也必需要修約到小數(shù)點(diǎn)后面一位數(shù)。因此勿容質(zhì)疑,測(cè)量結(jié)果為31.8kPa,擴(kuò)展不確定度為U=0.2kPa的表示方法是正確的。
  當(dāng)不確定度接近于滿足測(cè)量過程計(jì)量要求的邊緣時(shí),的確會(huì)出現(xiàn)經(jīng)修約后的不確定度可能會(huì)超出測(cè)量過程計(jì)量要求的現(xiàn)象。如你所說被檢血壓計(jì)允差0.5kPa,評(píng)定結(jié)果U=0.152kPa本來是小于允差0.5kPa的1/3的,只是修約后變成了0.2kPa大于允差0.5kPa的1/3,從而變成了不滿足檢定要求。此時(shí)處理辦法是用CNAS-CL07:2006《測(cè)量不確定度評(píng)估和報(bào)告通用要求》的5.12處理,條文全文如下:
   報(bào)告測(cè)量不確定度時(shí)要避免使用過多的數(shù)字。除非另外規(guī)定,初步結(jié)果應(yīng)該四舍五入成與測(cè)量不確定度一致的重要數(shù)字。當(dāng)檢測(cè)方法規(guī)定了修約水平,而且這一水平意味著會(huì)產(chǎn)生比實(shí)際測(cè)量不確定度大的值時(shí)由于修約而帶來的不確定度應(yīng)該報(bào)告在結(jié)果中;另一方面,如果實(shí)際不確定度比報(bào)告要求的不確定度大時(shí),實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該在報(bào)告中對(duì)測(cè)量不確定度的計(jì)算進(jìn)行說明
  此時(shí)的不確定度評(píng)定報(bào)告在作出測(cè)量(檢定)方案能否滿足測(cè)量要求的最后結(jié)論時(shí),應(yīng)該像6樓所說的“在報(bào)告中對(duì)測(cè)量不確定度的計(jì)算進(jìn)行說明”,說明是基本滿足要求的。
作者: imwei    時(shí)間: 2012-11-12 22:38
回復(fù) 7# 規(guī)矩灣錦苑


    非常感謝您詳實(shí)的回復(fù):)
作者: stef217    時(shí)間: 2012-11-13 12:32
進(jìn)來學(xué)習(xí)了
作者: imwei    時(shí)間: 2018-7-31 00:18
沒想到自己在百度上還能找到自己原來的問題,再次學(xué)習(xí)了。
作者: 一舟    時(shí)間: 2023-5-13 13:28
謝謝分享  認(rèn)真學(xué)習(xí)
作者: Enzio    時(shí)間: 2023-6-10 16:05

謝謝分享  認(rèn)真學(xué)習(xí)
作者: YYPP    時(shí)間: 2023-11-11 16:43
謝謝分享,好好學(xué)習(xí)
作者: 張紅010605    時(shí)間: 2024-1-6 20:58
按測(cè)量不確定度的位數(shù)參照保留測(cè)量結(jié)果的位數(shù)
作者: l609431299    時(shí)間: 2024-1-24 11:19
P=31.80kPa,U=0.15kPa,k=2,這個(gè)表達(dá)恰當(dāng)些




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