如何计算线性不确定性-等预算伟德之道伟德国际9226

简介

线性不确定性(又称线伟德之道性误差或非线性)是一种不确定性不确定性的来源，应该伟德之道包括在大多数不确定性预算．这是制造商在各种类型测量设备的规格中公布的一个共同特性。但是，我没有看到它包括在伟德之道预算的不确定性应该经常去。

如果您有一个跨越值范围的测试或测量函数，那么您可能需要在不确定度分析中包括线性。伟德之道因此，我认为开发一个指南，向您展示如何使用Microsoft Excel一步一步地估计线性不确定性将是一个好主意。伟德之道

在本指南中，你将学习你需要知道的关于线性不确定性的一切，包括;伟德之道

什么是线性不确定性伟德之道
为什么线性不确定性很重要伟德之道
什么时候应该包含线性不确定性伟德之道
线性不确定度方法伟德之道
你应该使用哪伟德之道种不确定性方法
如何计算线性不确定度(逐步)伟德之道

什么是线性不确定性伟德之道

线性是数学关系或函数的性质，可以用直线图形表示。

非线性是在期望范围内与直线的偏差。

因此，线性不确定性是指在假定线性函数的范围伟德之道内观察到的非线性行为的不确定性。

当您考虑测量设备如何工作时，您可能会假设其测量性能在整个测量范围内是线性的。

然而，通常情况并非如此。

大多数设备的测量函数实际上不是线性的。相反，它们是近似线性的。所以，我们尝试用系数和线性或多项式方程来修正它们，使它们的表现更可预测。

尽管如此，预测方程和系数确实完全纠正了它们的非线性行为。因此，我们必须考虑到线性的不确定性。伟德之道

非线性行为在许多机械装置和物理材料中最为常见。例如，这里是一个通常评估线性度的设备列表;

压力表(波登管)
压力传感器(带应变计)
负载细胞,
力指标,
天平和分析天平，
扭矩传感器,
电阻温度计(如PRT, RTD，热敏电阻等)，
玻璃温度计中的液体(例如水银、烈酒等)，
湿度计,
拨号指标,
还有更多。

此外，许多电子设备也会表现出非线性行为。

数字万用表,
多功能校准器,
示波器,
电感电容电阻测量米,
米,相
热电偶模拟器,
功率传感器,
信号发生器,
还有更多。

无论您使用哪种类型的设备，都不要忘记在不确定性分析中考虑线性，除非它可以忽略不计或不合适这样做。伟德之道

为什么线性不确定性很重要伟德之道

线性不确定性是重要的伟德之道，因为它允许你考虑非线性行为的影响测量功能．如果您使用一个方程来估计测量范围内的不确定度，那么您可能需要考虑评估线伟德之道性不确定度。

我经常听到有人说线性并不重要，或者不需要包含在不确定性预算中。伟德之道要我说，测试一下，让结果说明一切。

如果结果很小或可以忽略不计，那太好了!现在，你有客观的证据来支持你的观点。然而，我仍然会把它包括在你的不确定性预算中，以证明你考虑过它。伟德之道

如果结果是显著的，那么将结果包含在不确定性预算中。伟德之道

如果你不能计算线性，试着阅读制造商的手册和数据表，看看他们是否在规格中列出了它。

尽管如此，线性不确定性是重要的。伟德之道至少要考虑它是否会影响测量的不确定度。伟德之道

什么时候应该包含线性不确定性伟德之道

无论何时估计连续测量范围的不确定度，都应在不确定度分析中包括线性。伟德之道

如果你打算使用用线性方程预测测量不确定度伟德之道对于给定的测量范围，那么您应该将线性纳入不确定度分析。伟德之道

当测量不确定度估计伟德之道在测量范围内，您通常会估计测试点接近测量范围的最小值和最大值的不确定度。伟德之道由于您的不确定性分析不伟德之道会估计最小值和最大值之间点的不确定性，因此您需要考虑函数的非线性。

此外，许多测量仪器在测量范围的10%以下表现出非线性行为。当您对低于测量范围10%的值估计不确伟德之道定度时，越接近零，就越有可能看到非线性行为。

因此，在为不确定性分析选择测试点时，一定要考虑到这一点。伟德之道

线性不确定度方法伟德之道

在估计线性不确定性时，可以使用两种常用方法。伟德之道他们是;

最大线性偏差
典型线性偏差

方法1:最大线性偏差

最大误差提供了与拟合直线预测方程(如回归，插值，B.F.S.L.)线性行为的最大偏差。

方法二:线性度的标准误差

标准误差提供了与拟合直线预测方程线性行为的典型偏差(例如回归，插值，B.F.S.L.)。

两种方法都对线性偏差进行评估。这两种方法之间的区别是，一种方法评估最坏的情况，另一种方法评估最可能或最可能的情况。

你应该使用哪伟德之道种不确定性:最大不确定性还是标准不确定性

最大偏差法是评价线性不确定度最常用的方法。伟德之道此外，这是最推荐的方法。如果你决定做一些研究，你更有可能找到关于最大偏差法的信息。

NIST推荐的最大偏差方法NIST/SEMATECH工程统计手册．请看下面的节选。

在计算线性不确定度时，伟德之道我更喜欢用标准误差法．我认为它更适用于一个不确定性分析和一个发展伟德之道不确定度伟德之道预测方程特别是如果我在不确定性分析中已经考虑了偏差或错误。伟德之道

如果您选择使用最大偏差来表示线性，则需要注意不要混淆结果并夸大估计的测量不确定度。伟德之道

当你把不确定性分析中的偏差或错误伟德之道，你更有可能夸大你的不确定性使用最大偏差法。伟德之道特别是，由于最大偏差和偏差最终可能是相同的结果!

如果选择使用标准误差法，如果不确定度预算中不包括偏差，则更有可能低估测量不确定度。伟德之道

当您在不确定度分析中包含偏差时，使用线性不确定度的标准误差更伟德之道有可能为您提供测量中不确定度的更好估计。

所以，使用你最喜欢的方法。至少你应该知道你有什么选择，如果有人问你一个问题，你为什么选择使用你所选择的方法。

如何计算线性不确定性伟德之道

为了计算线性不确定性，我将向您展示如何在Mic伟德之道rosoft Excel中进行回归分析，并找到最大偏差和标准误差。

在微软Excel中，有两个过程可以很容易地得到结果;

数据分析工具库和
LINEST和INTERCEPT函数。

选项1

使用数据分析工具库查找线性不确定性伟德之道

在本节中，您将得到答案学习如何使用数据分析工具库要找到你的线性不确定性以下四个步骤;伟德之道

安装数据分析工具库、
输入您的标准和UUT数据，
进行回归分析，和
找到你的线性不确定性伟德之道

1.安装数据分析工具

要计算线性不确定性，您将需要执行回归分析。伟德之道要在microsoftexcel中做到这一点，您将需要安装数据分析工具包。

因为这个插件内置在Microsoft Excel中，你所需要做的就是激活它。要激活数据分析工具包，请执行以下步骤:

a.单击“文件”页签

b.单击左侧“选项”。

c.弹出新窗口。单击插件。

d.在屏幕底部，使用下拉菜单选择Excel外接程序，然后单击Go按钮。

e.选中“分析工具库”前的复选框，单击“确定”。

Microsoft Excel将添加数据分析工具库。您可以在Data选项卡下进行添加。

2.输入您的标准和UUT数据

a.在X列中输入标称值
现在，数据分析工具库已添加到Microsoft Excel中，选择一列并输入标称值或标准值。您希望使用所有用于评估线性不确定度的测量范围的校准测试点。伟德之道

b.在Y列中输入“实际值”
接下来，选择另一列并输入待测单元(UUT)的校准结果。

3.进行回归分析

a.打开数据分析工具库
现在，我们将使用数据分析工具库。单击Data选项卡。查看工具栏的右侧并单击Data Analysis按钮。

b.选择“回归分析”
将打开一个新窗口，其中有一个分析列表。向下滚动并选择回归分析。然后，单击Ok按钮。

c.选择Y列
将打开一个新窗口，要求您输入执行回归分析所需的信息。在Input部分中，找到Input Y Range单元格并单击该单元格右侧的按钮。

选择包含UUT校准结果的所有单元格。

d.选择X列
找到Input X Range单元格并单击该单元格右侧的按钮。

选择包含标称值或标准值的所有单元格。

e.选择查询结果的位置
在Output Options部分中，选择Output Range并单击输入单元格右侧的按钮。

选择要报告结果的单元格。我建议选择数据表右边或下面的部分。回归的结果将填充许多单元格，因此请确保不要覆盖任何数据。

f.单击“显示残值”
在Residuals部分，选中复选框以显示Residuals。

g.单击“确定”，开始执行分析
最后，单击Ok按钮执行回归分析。单击按钮后，Microsoft Excel将执行回归分析并显示结果。