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計量論壇

標題: 在不確定度評定中重復性和分辨力問題 [打印本頁]

作者: 吳下阿蒙 時間: 2016-7-13 15:58
標題: 在不確定度評定中重復性和分辨力問題
請問在不確定度評定中重復性和分辨力，小的舍棄，只留大的是什么原因？是互相重復了嘛？求解釋

作者: 吳下阿蒙 時間: 2016-7-14 15:38
以I=I1-U/R為例，這是一個用標準電壓表和標準電阻校準電源電流的系統.求問在此系統不確定度評定中
電源表顯電流值10次的重復性，電源的電流分辨力，標準電壓表表顯電壓值10次的重復性，標準電壓表電壓分辨力的重復性。這幾個量哪些需要考慮，哪些不用考慮，哪些之間存在包含關系？

請前輩指點，謝謝！

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-7-15 21:11

吳下阿蒙發表于 2016-7-14 15:38
以I=I1-U/R為例，這是一個用標準電壓表和標準電阻校準電源電流的系統.求問在此系統不確定度評定中
電源表顯 ...

　　用標準電壓表和標準電阻校準電源電流I，測量模型為I=I1－U/R，其中U是標準電源表給出值，R是標準電阻表給出值，請問I1是什么？

作者: 隨風飄揚 時間: 2016-7-17 11:07
不確定度評定中重復性和分辨力，小的舍棄，只留大是JJF1059.1-2012的規定，1059為什么這樣規定，原因大概是測量時重復測量是為了提高測量的準確性，消除隨機因素的影響，而重復性引入的不確定度分量包含了人員、設備、環境條件、被測件等因素的影響，同時也包含測量設備和被測件的分辨力影響，所以二者取結果大的作為不確定度的分量。

作者: stsfhfh 時間: 2016-7-18 08:28
我也有這樣的問題！！為什么留大的

作者: 吳下阿蒙 時間: 2016-7-18 09:01

規矩灣錦苑發表于 2016-7-15 21:11
　　用標準電壓表和標準電阻校準電源電流I，測量模型為I=I1－U/R，其中U是標準電源表給出值，R是標準電阻 ...

I1是被測電源表顯值，U是標準電壓表表顯值，R是標準電阻，I=I1-U/R即示值誤差，符號用的隨意了些，抱歉。

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-7-18 10:00
　　不確定度是對測量工程的否定，不確定度越大否定力度就越大，否定力度越大，測量工程就越安全，因此當若干個不確定度分量相互重疊時，本著既不遺漏也不重復的原則應該取大舍小。

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-7-18 10:18

吳下阿蒙發表于 2016-7-18 09:01
I1是被測電源表顯值，U是標準電壓表表顯值，R是標準電阻，I=I1-U/R即示值誤差，符號用的隨意了些，抱歉。 ...

　　示值誤差的測量模型如果是I=I1-U/R，其中I1是被測電源表顯值，U是標準電壓表表顯值，R是標準電阻，則輸出量I的不確定度來自I1、U、R三個輸入量，即有來自這三個輸入量的不確定度分量，一個不能多，一個不能少。
　　其中，標準電壓表顯值U，標準電阻顯示值R分別來自標準裝置中的兩個標準器，而這兩個標準器的全部信息我們都可以從檢定證書或檢定規程中獲得，用B類評定足矣。而輸入量被測電源表顯值I1的有關信息在未檢定前是無法知道的，就只能用重復實驗的A類評定來評估了。當然我們也不是對I1渾然不知，我們至少知道被檢電源表的分辨力或分度值，分辨力或分度值會給輸出量I引入不確定度分量，這個分量與A類評定的分量同屬于被檢表讀數不準引入的，相互重疊，因此可取大舍小。因為往往分辨力引入的分量大于A類評定的分量，所以如果用分辨力信息評估了I1引入的分量，就大可不必再花錢、花時間、花精力作重復性實驗。如果被檢電源不是表，沒有讀數，輸入量I1引入的不確定度分量那就只好進行重復實驗做A類評定了。

作者: 羅曼 時間: 2016-7-18 10:20
我的理解是：重復性和分辨力都反應了儀器對于變化的感應能力，在我們進行重復性實驗的時候，儀器顯示的示值就包括了分辨力的感應能力，也就是說分辨力影響分量其實已經在被測量值的重復性中體現出來了，由于有些儀器的分辨力較低，因此其分分辨力引入的不確定度明顯高于重復性引入的不確定度，此時應當選擇分辨力引入的不確定度。反之，如果分辨力引入的分量小于重復性引入的，則選擇重復性。我不知道這樣說嚴嚴謹，只是個人的理解。

作者: 吳下阿蒙 時間: 2016-7-18 13:37

規矩灣錦苑發表于 2016-7-18 10:18
　　示值誤差的測量模型如果是I=I1-U/R，其中I1是被測電源表顯值，U是標準電壓表表顯值，R是標準電阻，則 ...

因為往往分辨力引入的分量大于A類評定的分量，所以如果用分辨力信息評估了I1引入的分量，就大可不必再花錢、花時間、花精力作重復性實驗。

謝謝您的解答，但如果我需要比較一下分辨力引入的分量大于A類評定的分量呢？因為我們在算不確定度是雖然會測試10次算A類評定，但真正使用時只測試1次，即m=1，我們的A類不確定度分量u=s標準差的，所以一般比較大。
這個A類評定是由電壓表讀數讀出嘛？電壓表顯示的是電壓值，需要把電壓值全部除以標準電阻，換算成電流值，在求方差和不確定度嘛？
如果是的話，其中電源重復性A類評定由電壓表讀數讀出，我可以理解，即電源輸出電流的波動，造成了電壓表讀數的誤差。但這樣一個儀表的A類評定由另一個儀表來顯示，在復雜的數學模型下，我感覺會非常的容易出錯。

您的解答終于讓我豁然開朗，原來考慮哪些重復性和數學模型由有關，假如例子中模型為I=U/R，測試值為電源電流的話，那么就無需考慮電源電流的分辨力和波動造成萬用表每次測試產生的波動（即上面提到的電源的A類評定）。因為，雖然用電壓表測試電源電流，雖然每次測試電壓表的表顯值都會變化，但這個變化的原因來自于每次測試電流都不穩定。而不確定度是和每次測試的值是一一對應的，表示的是一次測試值的可能誤差波動范圍，只需要對這次測試的值負責，只表示再這次測試時，此測試系統給出的電流值對應的不確定度，和電源波動無關。
而I=U/R需要考慮的重復性應該是電壓表的重復性，即電壓表在測試標準電流源（電流無波動）時所產生的重復性，這應該就是建標中標準儀器重復性測試中的那個重復性吧？而此重復性正如您所說，一般都小于分辨力舍去，而其實在不確定度評定中分辨力一般又遠小于MPE,故I=U/R中U其實只需要考慮一個B類分量電壓表的最大允許誤差。

請問我的理解是否正確？謝謝！

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-7-18 14:51

吳下阿蒙發表于 2016-7-18 13:37
因為往往分辨力引入的分量大于A類評定的分量，所以如果用分辨力信息評估了I1引入的分量，就大可不必再花 ...

　　如果需要比較一下分辨力引入的分量和A類評定的重復性引入的分量哪個大，因為花錢、花時間、花精力是個人的權力，肯定沒有人會反對。這個A類評定的讀數信息是輸入量I1，根據設定，I1是被測電源表的顯示值，不是由電壓表讀數讀出的值。因此不管測量模型多么復雜，只要緊緊抓住評定的對象是輸出量，為了得到輸出量的不確定度必須對輸入量各個擊破就行了，千萬不能漫無目標地想到哪里評到哪里，有許多不確定度評定案例，包括一些規程/規范的評定示例都犯了想到哪評到哪，即便寫了測量模型也置測量模型與不顧，豈有不出錯之理？
　　測量模型I=U/R中沒有輸入量I1，兩個輸入量U和R分別來自標準電壓表和標準電阻，而這兩個標準器的信息完全可以由檢定證書或檢定規程查得，當然再搞什么A類評定就是多余，就是犯傻了。評定不確定度不用考慮那么復雜，只要識別輸入量一個一個地評估即可，評估時首先問一下自己，這個輸入量是通過什么測得或查得的，它的信息我知道嗎？知道了，用B類評定簡簡單單一除就解決問題，不知道就不能瞎評，必須多花點錢，多費點時間，多費點精力，老老實實地做重復性實驗進行A類評定。

作者: 高涵 時間: 2016-7-18 14:53
通常情況下，由于每一個獨立測量結果已受到分辨力的影響，因此只需考慮重復性引入的不確定度分量而不必考慮測量儀器的分辨力對測量結果的影響。只有當測量儀器的分辨力較大時，由儀器的分辨力所引入不確定度分量大于重復性引入的不確定度分量時，才需要考慮分辨力所引入不確定度分量，而不必考慮重復性引入的不確定度分量。總之，在不確定度評定中只取兩者中較大的。

作者: 高涵 時間: 2016-7-18 14:53

規矩灣錦苑發表于 2016-7-15 21:11
　　用標準電壓表和標準電阻校準電源電流I，測量模型為I=I1－U/R，其中U是標準電源表給出值，R是標準電阻 ...

通常情況下，由于每一個獨立測量結果已受到分辨力的影響，因此只需考慮重復性引入的不確定度分量而不必考慮測量儀器的分辨力對測量結果的影響。只有當測量儀器的分辨力較大時，由儀器的分辨力所引入不確定度分量大于重復性引入的不確定度分量時，才需要考慮分辨力所引入不確定度分量，而不必考慮重復性引入的不確定度分量。總之，在不確定度評定中只取兩者中較大的。

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-7-18 15:03

羅曼發表于 2016-7-18 10:20
我的理解是：重復性和分辨力都反應了儀器對于變化的感應能力，在我們進行重復性實驗的時候，儀器顯示的示 ...

　　一臺測量設備的重復性和分辨力肯定小于其示值允差，因此這臺測量設備各計量特性給測量結果引入的不確定度分量中，示值允差引入的分量最大，往往是考慮了示值允差引入的不確定度分量，就沒有必要再考慮其分辨力和重復性引入的分量。同一臺測量設備的分辨力和重復性哪個大，則不好說，例如游標量具的分辨力誤差遠大于重復性誤差，而千分尺的重復性誤差則有可能大于分辨力誤差。這種情況下取大舍小就顯得很有必要。但正因為示值允差總是大于重復性和分辨力，所以即便在重復性與分辨力之間選擇錯誤，雖然每個人的評定結果不同，也不會使最終評定結果發生顛覆性錯誤。

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-7-18 15:13

高涵發表于 2016-7-18 14:53
通常情況下，由于每一個獨立測量結果已受到分辨力的影響，因此只需考慮重復性引入的不確定度分量而不必考 ...

　　你說的很對。但，B類評定極其簡單，不需要另外花成本，而A類評定不花錢。不花時間和精力是沒辦法進行的，因此一般只要能夠B類評定的，傻子才會去做A類評定。分辨力信息是非常容易獲得的，重復性則必須做N多次實驗，所以人們寧可用分辨力評估，也不愿意用重復性評估。當然也有很負責任的不確定度評定者兩種評定都做，然后取大舍小，其工作質量無可挑剔，工作精神也是可嘉的，但工作效率卻是低下的。

作者: 羅曼 時間: 2016-7-21 09:42

規矩灣錦苑發表于 2016-7-18 15:13
　　你說的很對。但，B類評定極其簡單，不需要另外花成本，而A類評定不花錢。不花時間和精力是沒辦法進行 ...

我們上次考核的時候，對于常用玻璃量器用稱量法做校準的時候，評審專家就說在評不確定度的時候需要做A類，因為我們一般只做一次，后來專家說，重復性這一項需要在平時做實驗，記錄數據。與其提前做實驗，還不如每校一支做三次，用極差法，工作量隨之增加了不少。

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-7-21 13:08

羅曼發表于 2016-7-21 09:42
我們上次考核的時候，對于常用玻璃量器用稱量法做校準的時候，評審專家就說在評不確定度的時候需要做A類 ...

　　常用玻璃量器用稱量法做校準的時候，要看測量模型是什么。如果只是校準玻璃量器的容積就用不著A類評定，如果是校準玻璃量器的示值誤差就必須作A類評定。
　　A類評定可以現評現做，也可以利于歷史實驗數據，還可以直接采納歷史評定結果。但如果使用歷史資料或歷史評定結果，極差法的數據并不適用，因為極差法的重復實驗次數太少，代表性不足，建議使用10次以上重復實驗的結果，最起碼不能少于6次重復實驗。

作者: 羅曼 時間: 2016-7-22 09:25

規矩灣錦苑發表于 2016-7-21 13:08
　　常用玻璃量器用稱量法做校準的時候，要看測量模型是什么。如果只是校準玻璃量器的容積就用不著A類評 ...

是校準玻璃量器的容量示值誤差，

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-7-22 19:26

羅曼發表于 2016-7-22 09:25
是校準玻璃量器的容量示值誤差，

　　確定被檢對象是示值誤差后，可查檢定規程給出的檢定方法，先稱量空稱量杯重量m0，然后在被檢玻璃量器中注入受檢點容積V刻度的純水倒入稱量杯稱的重量m1，則可得純水凈重m，凈水密度為d，則量杯容積V的示值誤差測量模型為：Δ＝V－(m1－m0)/d。測量模型中有V、m1、m0、d等四個輸入量，輸出量量杯容積示值誤差的不確定度將有四個不確定度分量，不能多也不能少。
　　其中輸入量m1、m0來自天平的稱量，輸入量d來自純水的純度，其信息均可獲得或查到，用B類評定足矣。但來自輸入量V的不確定度分量由被檢量杯讀數引入，被檢量杯的信息檢定前無法知道，就應該使用A類評定方法，所以，“評審專家就說在評不確定度的時候需要做A類”。而這種A類評定的重復性實驗必須是對同一個被測對象，“校一支做三次，用極差法”，只適合于這個量杯，因此必須“每校一支做三次”。如果事前對某一只量杯做10次重復性實驗，得到標準偏差，以后都用這個“預評估”結果，不再重復評估，哪種方法更省事呢？

作者: 羅曼 時間: 2016-8-4 15:31

規矩灣錦苑發表于 2016-7-22 19:26
　　確定被檢對象是示值誤差后，可查檢定規程給出的檢定方法，先稱量空稱量杯重量m0，然后在被檢玻璃量器 ...

收到，主要是平時沒想著做，

作者: 張紅軍 時間: 2016-8-4 17:45
學習了，感謝分享

作者: xiaoyover 時間: 2019-6-10 19:27
受教了，感謝解答的兄弟們！

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