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1.4.2.2不确定度的评定
测量不确定度的评定方法分为两类,即A类和B类,它们与过去的“随机误差”与“系统误差”的分类之间不存在简单的对应关系。“随机”与“系统”表示两种不同性质的误差,而A类与B类表示两种不同的评定方法。因此,简单地把A类不确定度对应于随机误差导致的不确定度,把B类不确定度对应于系统误差导致的不确定度的做法是错误的。
无论是用A类还是B类方法评定出的标准不确定度的分量都具有同等地位,没有主次之分,它们都对合成标准不确定度做出贡献,只是评定的对象和方法不同。
AA类不确定度评定
A类不确定度采用对观察列进行统计分析的方法来评定标准不确定度。
a算术平均值x
在重复性或复现性条件下对被测量进行n次独立重复观测,得到了一组等精度的测量值(称为测量列)为xi(i=1,2,…,n)。在对测量列进行分析、计算和修正后,应不再包括系统误差和疏忽误差,则该测量列的算术平均值x为b单次测量的实验标准差s(xi)
由贝塞尔(Bessel)公式可得单次测量的实验标准差s(xi)为
实验标准差s(xi)会随着测量次数n的增加而趋于稳定。s(xi)值是对整个测量列的任意值xi而言的,也就是说它表示了整个一组测量值xi的重复性和复现性的好坏。
c算术平均值标准差s(x)
测量列中的每个测量值均围绕测量列的期望值波动。当取若干组测量列时,它们各自的平均值也散布在期望值附近,但比单个测量值更靠近期望值。也就是说,多次测量的平均值比一次测量值更准确。算术平均值标准差s(x)的数学表达式为
s(x)值是针对测量列中的最佳值即算术平均值x而言的,因为x比测量列xi中任何一个值都更加接近真值,所以s(x)要比s(xi)小√n倍。随着测量次数的增多,平均值收敛于期望值。