如何计算相对不确定性伟德之道

如何计算相对不确定性伟德之道

简介

相对不确定性这个概伟德之道念已经存在很长一段时间了。它通常在许多文档中被引用,但很少被详细介绍。

虽然相对不确定性看起来很简单,但是有更多的用例,而不仅仅是百分比不确定性,比如百万分之一不确定性和相对于测量量的不确定性。伟德之道此外,我收到了很多关于这个主题的问题。所以,我决定在这里回答其中的许多问题。

在本指南中,您将了解有关相对不确定性的所有内容,包括:伟德之道


此外,您将看到大量的例子,说明认证实验室如何在他们的证书和认证范围中使用它。

如果你对这个话题感兴趣,那就继续读下去。这本指南中有很多好的信息。


什么是相对不确定性伟德之道

VIM相对不确定性定义伟德之道

根据词汇量计量(即VIM),相对不确定度是测量不确定度除伟德之道以被测量值的绝对值。

简单地说,的确如此不确定度与被测量之比。伟德之道

根据用例,不确定度可以是标准不确定度或伟德之道扩展不确定度伟德之道

查看下面的图像以查看来自GUM或JCGM 100:2008.它提供了一个相对于被测量的标准不确定度的例子。伟德之道

GUM的相对不确定伟德之道性例子


为什么使用相对不确定性

使用相对不确定性的原因只有几个。它们包括;

  1. 它使测量的不确定性伟德之道更容易理解,
  2. 它使测量不确定度更容易应用于类似的量,伟德之道
  3. 这是你所在行业的普遍做法,或者
  4. 这是测量函数的常见做法。

在大多数情况下,它被用来简化测量不确定度的计算,特别是对于复杂的测量函数。伟德之道理解或应用百分比(%)不确定性或百万分之一(PPM)不确定性比绝对不确定性更容易。伟德之道

在其他情况下,使用它是常见的做法:

  • 化学浓度:%CV或%RSD是常见的
  • 尺寸测量:常用与数量相关的值,如L、DL、D
  • 机械测量:W, %,或微单位每单位是常见的
  • 电气测量:E, %,或每单位的微单位是常见的
  • 热力学测量:T, %,或每单位的微单位是常见的
  • 大多数其他测量函数使用%或微单位/单位

然而,你应该小心。相对不确定性不适用于某些评价。此外,它们可能会导致你夸大或低估你扩大的不确定性伟德之道如果它们是相对于你的输入量(即你的不确定度贡献者)而不是你的输出量(即导致测量结果的不确定度贡献者)。伟德之道

如果它们是相对于你的输入数量,检查看看你是否需要使用灵敏度系数.这在复杂的公式和方程中很常见。


相对不确定性的类型伟德之道

有几种类型的相对不确定性通常用于认可的实验室.在本节中,您将了解以下内容:

  1. 不确定性,百分比伟德之道
  2. 百万分率不确定性,以及伟德之道
  3. 伟德之道相对于被测量的不确定度


比例的不确定性伟德之道

百分比是使用最多的相对不确定性。伟德之道它易于理解,易于计算,并且有多种应用。

如果你看了很多认证范围和设备数据表,你会看到以下不确定百分比的例子。伟德之道

  • %的阅读
  • 满刻度百分比
  • 全跨度百分比
  • %相对标准偏差
  • %的简历


百万分率不确定性伟德之道

百万分率是第二常用的相对不确定性。伟德之道与百分比类似,它易于理解,易于计算,有多种应用。

根据ILAC好,您不允许使用缩写“PPM”。然而,有很多使用百万分之一不确定度的例子。伟德之道看看实验室认证的范围

  • 每106
  • 部分在106
  • x 10- n
  • 微单位/单位(如µV/V)


伟德之道相对于被测量的不确定度

使用相对于被测量的伟德之道不确定度在尺寸和机械实验室中是很常见的。

它不是使用百分比或百万分率,而是基于测量参数,例如:

  • 长度(L),
  • 对角线长度(DL),
  • 直径(D),
  • 权重(W或Wt),或
  • 温度(T)

你所需要做的就是看看几个认可实验室的认可范围,看看一些例子。


如何计算相对不确定性伟德之道

在讨论相对不确定性时,最常见的问题是:

  1. 计算相对不确定性,
  2. 将它们转换为其他相对的不确定性,或者
  3. 计算的不确定性伟德之道相对的不确定性

在本节中,您将学习如何计算和转换相对不确定性。


比例计算的不确定性伟德之道

不确定度百分比是伟德之道扩大的不确定度与测量量在一个刻度上相对于100%的比率。

百分比公式的不确伟德之道定性

在那里,
U=扩展不确定度;伟德之道95% k = 2
y测量的结果或量
U=扩大的不确定性百分比伟德之道


如何计算不确定性百分比伟德之道

要计算不确定性百分比,请遵循以下说明:伟德之道

  1. 用不确定度除以测量量,伟德之道得到
  2. 将第1步的结果乘以100。


将百分比不确定性转换为绝对不确定伟德之道性

要将百分比不确定度转换为绝对不确定度,伟德之道请遵循以下说明:

百分比不确定度到伟德之道绝对不确定度公式

  1. 不确定性百分比除以100,然后伟德之道
  2. 用第一步的结果乘以测量量。


将百分比不确定度转换为百万分之一伟德之道不确定度

要将百分比不确定度转换为百万分之一不确伟德之道定度,请遵循以下说明:

将百分比转换为PPM不确定性伟德之道

当您的不确定度百分比太小(例如,通常伟德之道小于0.01%),您可能需要将其转换为百万分之一的不确定度。

百分比不确定度到伟德之道PPM不确定度公式

  1. 不确定性百分比除以100;伟德之道
  2. 将步骤1的结果乘以1,000,000。

快捷方式:不确定性百分比乘以10000。伟德之道


计算百万分率不确定度伟德之道

百万分之一不确定度是在相对于100万伟德之道或100万的尺度上扩展不确定度与被测量的比率。

PPM公伟德之道式的不确定性

在那里,
U=扩展不确定度;伟德之道95% k = 2
y测量的结果或量
Uppm=每10^6部分的扩大伟德之道不确定度


如何计算百万分率不确定度伟德之道

要计算百万分之一不确定度,请遵循以下说明:伟德之道

  1. 不确定度除以测量量,伟德之道
  2. 将步骤1的结果乘以1,000,000。


将百分率不确定度转换为绝对不确定度伟德之道

要将百万分率不确定度转换为绝对不确定度,请遵循以下说明:伟德之道

PPM不伟德之道确定度转化为绝对不确定度公式

  1. 百万分之一不确定度除以1,000,000;伟德之道
  2. 用第一步的结果乘以测量量。


将百分率不确定度转换为百分率不确定度伟德之道

要将百万分率不确定度转换为百分比不确定度,请遵循以下说明:伟德之道

将PPM转换为百分比不确定性伟德之道

当百万分率不确定度变得太大(例如,通常大于1000ppm伟德之道)时,您可能需要将其转换为百分比不确定度。

PPM不伟德之道确定度转换为百分比不确定度公式

  1. 百万分之一不确定度除以1,000,000;伟德之道
  2. 将第1步的结果乘以100。

快捷方式:将百万分之一不确定度除以10000。伟德之道


计算相对于测量量的不伟德之道确定度

伟德之道相对于被测量的不确定度是扩大的不确定度与被测量在尺度上相对于将要报告的测量单位的比率。

与此计算的不同之处是尺度乘数,它是根据不确定度与测量量的比较报告来确定的。伟德之道

例如,长度的测量结果通常以英寸或毫米报告。然而,扩展的不确定度通常以微米或微米报告。伟德之道因此,我们需要使用缩放倍增器(基于如果前缀),以确保相对不确定性成分是正确的。伟德之道

伟德之道相对于测量量公式的不确定度

在那里,
U=扩展不确定度;伟德之道95% k = 2
y=测定量
刻度倍增器
U相对伟德之道于被测量的不确定度

使用下表来确定应该使用哪个比例乘数来计算不确定度。伟德之道

如果前缀表


报告相关的不确定性伟德之道

报告相对的不确定性对一些人来说很常见,但对另一些人来说就不一样了。在本节中,您将看到在认证和证书范围中报告的几个例子。

警告:本节中的一些例子不符合ILAC P14的政策要求。所示的例子是来自认证和证书实际范围的真实例子。它们仅供参考。这些例子可能会被认可机构接受,也可能不会被认可。


认可范围的相对不确伟德之道定性

在本节中,您将看到报告其认证范围相对不确定性的实验室的例子。有些部分可能会有更多的例子。目标是提供您可以在自己的认证范围内使用的各种用例。


比例的不确定性伟德之道

在下面的图片中,你将看到如何豪斯仪器公司在其认证范围中使用不确定性伟德之道百分比。

莫尔豪斯认可范围

在下面的图片中,你将看到如何精确校准在其认证范围中使用不确定性伟德之道百分比。它们的范围包括:

  • %的阅读,和
  • 指示值的%

准确校准认可范围

准确校准认可范围

在下面的图片中,你将看到如何亨廷顿英格尔斯在其认证范围中使用不确定性伟德之道百分比。它们的范围包括:

  • %的阅读,和
  • 满刻度百分比

亨廷顿英格尔斯认证范围

在下面的图片中,你将看到如何迪克·穆恩一家在其认证范围中使用不确定性伟德之道百分比。它们的范围包括:

  • %的阅读,和
  • 满刻度百分比

Dick Munns认证范围


百万分率不确定性伟德之道

在下面的图片中,你将看到如何Keysight技术在其认证范围中使用百万分率不确定性。伟德之道

认证范围

在下面的图片中,你将看到如何ACR技术服务伟德国际注册送25在其认证范围中使用百万分率不确定性。伟德之道

ACR技术服务认证范围伟德国际注册送25

在下面的图片中,你将看到如何福禄克埃弗雷特服务中心在其认证范围中使用百万分率不确定性。伟德之道

认可范围


伟德之道相对于被测量的不确定度

在下面的图片中,您将看到莫尔豪斯仪器公司如何在其认证范围内使用相对于被测量的CMC不确定度。伟德之道

CMC的伟德之道不确定性是相对于施加的力(F)。

莫尔豪斯认可范围

在下面的图片中,你将看到如何AA简颂在其认可范围内使用相对伟德之道于测量量的CMC不确定度。

CMC的不确定度是伟德之道相对于测量长度(L)的。

AA Jansson认可范围

CMC的不确定度与伟德之道测量长度(L)和温度(T)有关。

AA Jansson认可范围

在下图中,您将看到AA Jansson如何在其认证范围内使用相对于测量量的CMC不确定度。伟德之道

CMC不确定度是相伟德之道对于测量直径(D)的。

AA Jansson认可范围

CMC的不确定度是伟德之道相对于测量的对角线长度(DL)。

AA Jansson认可范围

在下面的图片中,你将看到如何AAA公司规模在其认可范围内使用相对伟德之道于测量量的CMC不确定度。

CMC的不确定性是伟德之道相对于施加的权重(Wt)的。

AA Jansson认可范围

在下图中,您将看到Keysight Technologies如何使用CMC不确定度相对于其认证范围内的测量量。伟德之道

CMC不确定度是相伟德之道对于测量时间间隔(TI)的。

认证范围

该CMC不确定度与伟德之道源脉冲宽度(width)有关。

认证范围


证书的相对不确定性伟德之道

在本节中,您将发现实验室报告其认证证书中相对不确定性的例子。有些部分可能会有更多的例子。目标是提供各种用例,您可以在自己的证书中使用这些用例。


比例的不确定性伟德之道

在下面的图片中,你将看到如何大炮仪器公司报告了他们证书的不确定性百分比。伟德之道

大炮仪器公司校准证书

在下面的图片中,你将看到如何LACO技术报告了他们证书的不确定性百分比。伟德之道

拉科技术校准证书

在下面的图片中,你将看到如何Instron报告了他们证书的不确定性百分比。伟德之道

Instron校准证书

在下面的图片中,你将看到如何Trescal报告了他们证书的不确定性百分比。伟德之道

Trescal校准证书


百万分率不确定性伟德之道

在下面的图片中,你将看到如何福禄克埃弗雷特服务中心在校准证书中使用百万分之一不确定度。伟德之道

侥幸校准伟德之道证书中的不确定度

在下面的图片中,你将看到如何侥幸凤凰报告说他们的证书有百万分之一的不确定性。伟德之道

侥幸校准证书

在下面的图片中,您将看到泰克是如何报告其证书中的百万分之一不确定性的。伟德之道

美国泰克校准证书


伟德之道相对于被测量的不确定度

在下面的图片中,你将看到如何万能计量器具报告与证书中测量伟德之道量相关的不确定性。

掌握计量器具校准证书

在下面的图片中,您将看到A.A. Jansson如何报告相对于其证书中的测量量的不确定性。伟德之道

AA杨松校准证书


结论

相对的不确定性是一伟德之道种方便的方式报告测量不确定性伟德之道对于许多人来说,这很容易理解并应用到他们的度量场景中。

在本指南中,你应该学会:

  1. 它是什么,
  2. 为什么要用它,
  3. 如何计算呢
  4. 如何报告。

如果您需要在相对不确定性方面的帮助,本指南中的信息应该是有帮助的。如果您有在本指南中没有回答的问题,请告诉我,我们将把它添加到本文中。

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关于作者

理查德·霍根

理查德•霍根(Richard Hogan)是总部位于美国的咨询和数据分析公司ISO budget, l.l.c.的首席执行官。伟德国际注册送25服务包括测量咨询、数据分析、不确定度预算和控制图。伟德之道Richard是一名系统工程师,在计量行业拥有实验室管理和质量控制经验。他擅长不确定性分析、工业统计和过程优伟德之道化。理查德拥有弗吉尼亚州诺福克市老道明大学工程学硕士学位。请与理查德联系LinkedIn

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