学习不确定度的体会

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  《JJF-1059测量不确定度评定与表示》是计量人员在工作中测试绘出误差范围的理论基础。它给出对于测量不确定度评定应该怎样分析的方法,也给出了表示的公式。但在学习的过程中发现该书有些地方对于一些结论没有做详细的解释过程,这给技术人员对它的学习理解带来一些困难。现就在学习过程中对几个地方的理解与大家交流一下。
  《JJF-1059测量不确定度评定与表示》中第3.11节讲道,被测量y的最佳估计值当通过输入量x1、x2-……xn的估计值得出时,可以有以下两种方法:
  [Y=Y=1nK=1nyk=1nK=1nf(X1K,X2K,XnK)] (1)
  [Y=f(x1,x2,xn)] (2)
  《JJF-1059测量不确定度评定与表示》中讲道,当f是输入量x的线性函数时,它们的结果相同。但当f是x.的非线性函数时,(1)式的计算方法较为优越。
  为什么当f是X.的非线性函数时,(1)式的计算方法较为优越书中没有讲,这对于一些初学者来说一定感到困惑,现举例来证明这个结论,以帮助读者对于这个问题的理解。
  人们知道,功率=电压×电流,即:W-U×I。
  求最值w共测两次电压、电流得到U1、U2、I1、I2,
  则根据(1)式,得最值W=1/2(U1I1+U2I2)
  根据(2)式,得最佳W=1/2(U1+U2)×1/2(I1+I2)
  =1/4(U1I1+U2I2+U1I2+U2I1)
  因为Ul≠U2,所以U1I1≠UII2,U2I1≠U2I2,U1I1≠U2I1,U2I2≠U1I2。
  可见用(1)式只需计算2次,用(2)式则需计算4次,故说(l)式在非线性函数时较为优越。
  《JJF-1059测量不确定度评定与表示》中第14页5.8节讲道:在输入量xi可能值的下界a+和上界a-相对于其最佳估计值xi并不对称的情况下,即下界a-=xi-b-,上界a+=xi+b+。这时xi不处于a-至a+区间的中心,xi的概率分布在此区间内不会是对称的,在缺乏用于准确判定其分布状态的信息时,按矩形分布处理可用下列近似评定:
  [U2(Xi)][=(b++b-)2/12=(a++-a-)2/12]
  现给出推导过程:因为[a+]和[a-]是输入量[Xi],可能值的上界和下界,且都按矩形分布处理。
  故:ua+(xi)=a+/√3;ua-(xi)=a-/√3
  U(xi)=1/2(ua+-ua-)=a+-a-/2√3=b+-b-/2√3
  从而推出u2(xi)=(a+-a-)2/12=(b+-b-)2/12
  以上是笔者学习《JJF-1059》的一点儿体会,与同行们交流。
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