测量不确定度计算公式
不确定度的计算方法
不确定度的计算方法本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March2测量结果的正确表达被测量X 的测量结果应表达为：)(单位U X X ±= 其中X 是测量值的平均值，U 是不确定度。
例如：用最小刻度为cm 的直尺测量一长度最终结果为：L =±cm ； 测量金属丝杨氏模量的最终结果为：E =±×1011Pa 。
1. 不确定度的计算方法直接测量不确定度的计算方法22仪∆+=S U其中： 1)(2--=∑n X XS i为标准差；仪∆是仪器误差，一般按仪器最小分度的一半计算，但是游标卡尺和角游标按最小分度计算。
也可按仪器级别计算或查表。
间接测量不确定度的合成方法间接测量）⋯⋯=,,,(z y x f N 的平均值公式为：）⋯⋯=,,,(z y x f N ；不确定度合成公式为： +⋅∂∂+⋅∂∂+⋅∂∂=222222)()()(Z Y X N U ZN U Y N U X N U 。
也可根据表1中的公式计算间接测量的不确定度。
表1 常用函数不确定度合成公式1. 在函数关系是乘除法时,先计算相对不确定度(NU N)比较方便.例如表中第二行的公式.2. 不确定度合成公式可以联合使用.例如:若φθτ3sin =,令θsin =u ，φ3=w 则wu=τ. 根据表中第二行公式,有:22)()(wUu U U w u +=ττ; 根据表中第一行公式,有: φφU U U w 3322==;根据表中第三行公式,有: θθU U u ⋅=cos .所以, 2222)()sin cos ()33()sin cos (φθθτφθθτφθφθτU U U U U +⋅⋅=+⋅⋅=。
不确定度计算公式
Xi 是每次仪器测量的示值或读书X上面有一横线的是每次测量结果的平均值n为测量次数对同一量，进行多次计量，然后算出平均值。
对于偏离平均值的正负差值，就是其不确定度。
其差值越大，则计量的不确定度就越大。
在数理统计学上，一般用方差（S）来表示：S^2＝｛(x1－X)^2+(x2-X)^2+(x3-X)^2……＋(xn-X)^2｝/(n-1)。
注：X为平均值，n为测量的次数。
方差越大，其不确定度则越大；方差越小，其不确定度就越小。
1.启用标准偏打开计算器 > 查看(V) > 选择"科学型" > 单击计算器左边的"Sta"按钮(此时会弹出一个统计框)2.数据编辑:(例子:数据[25,34,13])在统计框内单击"全清(A)"按钮 > 返回计算器 > 输入数据"25" > 单击计算器左边的"Dat"按钮 > 输入数据"34" > 单击计算器左边的"Dat"按钮 > 输入数据"13" > 单击计算器左边的"Dat"按钮 (此时统计框已记录下数据[25,34,13])3.标准偏差计算:平均值 -- "Ave" 按钮总和 -- "Sum" 按钮样本标准差[不是标准差或方差] -- "s" 按钮方差:先求出样本标准差,然后平方,除以样本数量,再乘以(样本数量减1),才得出方差标准差:将方差开方在测量过程中，各项误差合成后得到的总极限误差称为测量的不确定度，他是表示由于测量过程中各项误差影响而使测量结果不能肯定的误差范围。
测量误差=测量值-真值，测量值>真值，为正差；测量值<真值，为负差。
由于我们习惯了测量误差这个概念，现在提出测量不确定度，确实理解起来比较困难。
测量不确定度计算
附件：高效液相色谱/串联质谱法测定硝基呋喃代谢物残留量的测量不确定度计算一、检测流程称样+5mL 0.2M HCL+50μL 100mM 2-NBA震荡30min37℃过夜+0.5mL 0.3M Na3PO4+2M NaOH调pH7.4+2×5mL乙酸乙酯震荡20min乙酸乙酯层40℃ N2吹干1mL流动相溶解+2×1.5mL正己烷震荡1min4000r/m离心3 min下层溶液0.20μm过滤HPLC/MS/MS检测二、 建模分析残留量检测公式：内标法定量WV P V V C P X ⨯⨯⨯⨯⨯=标标终样标样 (1)式中:X —试样中目标化合物含量，μg/kgP 样－试样中目标化合物峰面积/内标化合物峰面积 P 标－标准溶液中标准化合物峰面积/内标化合物峰面积C 标－标准溶液浓度（ng/mL ） V 标－标准溶液进样体积(μL) V 终－样品溶液最终定容体积(mL) V 样－样品溶液进样体积(μL) W －样品称样量（g ）充分考虑样品检测过程中的各种不确定性因素，建立不确定性评估模型：rec ll ext mon f f f f WV P V V C P X ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=标标终样标样 (2)式中： m o n f －均匀化因子ext f －提取因子 ll f －液－液萃取因子rec f －回收率校正因子三、不确定度计算表1 计算硝基呋喃多残留不确定度的有关量值 项目 量值 标准不确定度 相对标准不确定度PAOZ0.983 0.0058 0.0058 AMOZ 0.990.0058 0.0058 SEM0.999 0.0058 0.0058 AHD 0.9990.0058 0.0058 M standard 100mg 0.216mg 0.0022 C 标 0.01ppm 0.000029 ppm 0.0029 W 2.004g 0.00204g 0.0010 V 样 20μl 0 0 V 标 20μl 0 0 V 终 1ml 0.0098 0.0098 f mon 1.0 0.02 0.02 f ext 1.0 0.005 0.005 f ll 1.0 0.030 0.030f recAOZ1.0 0.0220 0.0220 AMOZ 1.00.0370 0.0370 SEM1.0 0.0423 0.0423 AHD 1.00.0494 0.0494 E’spe 1.0μg/kg1 AOZ （呋喃唑酮代谢物）标准品纯度的不确定度u[P (AOZ)]按供应商目录所给纯度(所用标准品的纯度不确定度为0.5~1%,此处取最大值1％)为98.3±1％，即0.983±0.01，按均匀分布转换成标准偏差为：0058.03/01.0][)(==EPTC P u2标准品称量称量不确定度来自两个方面： 第一，称量变动性，根据历史记载，在50g 以内，变动性标准偏差为0.07 mg ；第二，天平校正产生的不确定度，按国家标准物质研究中心校准证书给出的在95%置信概率时为0.4mg ，换算成标准偏差为0.4/1.96=0.204mg 。
间接测量不确定度公式例题
间接测量不确定度公式例题
间接测量是指通过测量物理量之间的关系推算出另一个物理量的方法，例如通过测量长度和宽度计算面积或者通过测量质量和体积计算密度。
由于间接测量涉及到多个物理量，因此测量不确定度的计算也相对复杂。
下面是一个间接测量不确定度公式的例题：假设我们需要测量一个长方体的体积，已知长方体的长度为2.50±0.01 cm，宽度为1.20±0.01 cm，高度为5.00±0.01 cm。
根据长方体的体积公式 V=lwh，我们可以计算出体积为
V=15.0±0.2 cm。
其中，不确定度的计算可以使用以下公式：δV=√[(V/l)δl+(V/w)δw+(V/h)δh]
其中，δV 表示体积的不确定度，δl、δw、δh 分别表示长度、宽度、高度的不确定度，V/l、V/w、V/h 分别表示体积对应长度、宽度、高度的偏导数。
代入长方体的体积公式 V=lwh，可以得到：
V/l=wh，V/w=hl，V/h=lw
将上述偏导数和不确定度代入公式中，可以计算出体积的不确定度：
δV=√[(wh)δl+(hl)δw+(lw)δh]
代入数据可得：
δV=√[(1.2×5.0)×0.01+(2.5×5.0)×0.01+(2.5×1.2)×0.01]= 0.2 cm
因此，测量得到的长方体体积为15.0±0.2 cm。
不确定度的计算方法
测量结果的正确表达被测量X 的测量结果应表达为：)(单位U X X ±= 其中X 是测量值的平均值，U 是不确定度。
例如：用最小刻度为cm 的直尺测量一长度最终结果为：L =(0.750±0.005)cm ；测量金属丝杨氏模量的最终结果为：E =(1.15±0.07)×1011Pa 。
1. 不确定度的计算方法直接测量不确定度的计算方法22仪∆+=S U其中： 1)(2--=∑n X XS i为标准差；仪∆是仪器误差，一般按仪器最小分度的一半计算，但是游标卡尺和角游标按最小分度计算。
也可按仪器级别计算或查表。
间接测量不确定度的合成方法间接测量）⋯⋯=,,,(z y x f N 的平均值公式为：）⋯⋯=,,,(z y x f N ；不确定度合成公式为： +⋅∂∂+⋅∂∂+⋅∂∂=222222)()()(Z Y X N U ZN U Y N U X N U 。
也可根据表1中的公式计算间接测量的不确定度。
表1 常用函数不确定度合成公式2γβαZ Y X N =222222)()()(ZUY U X U N U Z Y X N γβα++= 注:1. 在函数关系是乘除法时,先计算相对不确定度(NU N)比较方便.例如表中第二行的公式.2. 不确定度合成公式可以联合使用.例如: 若φθτ3sin =,令θsin =u ，φ3=w 则wu=τ. 根据表中第二行公式,有:22)()(wUu U U w u +=ττ; 根据表中第一行公式,有: φφU U U w 3322==; 根据表中第三行公式,有: θθU U u ⋅=cos .所以, 2222)()sin cos ()33()sin cos (φθθτφθθτφθφθτU U U U U +⋅⋅=+⋅⋅=（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
请预览后才下载，期待你的好评与关注！）。
不确定度的计算方法.
测量结果的正确表达
被测量X的测量结果应表达为：
其中是测量值的平均值，是不确定度。
例如：
用最小刻度为cm的直尺测量一长度最终结果为：L=(0.750±0.005cm；
测量金属丝杨氏模量的最终结果为：E=(1.15±0.07×1011Pa。
1. 不确定度的计算方法
直接测量不确定度的计算方法
其中：为标准差；
是仪器误差，一般按仪器最小分度的一半计算，但是游标卡尺和角游标按最小分度计算。
也可按仪器级别计算或查表。
间接测量不确定度的合成方法
间接测量的平均值公式为：；
不确定度合成公式为：。
也可根据表1中的公式计算间接测量的不确定度。
表1 常用函数不确定度合成公式
函数表达式合成公式
1
2
3
注:
1. 在函数关系是乘除法时,先计算相对不确定度(比较方便.例如表中第二行的公式.
2. 不确定度合成公式可以联合使用.
例如: 若,令，则.
根据表中第二行公式,有:;
根据表中第一行公式,有: ;
根据表中第三行公式,有: .
所以,。
大学物理实验-不确定度公式的计算
大学物理实验-不确定度公式的计算参数假设Xi 是每次仪器测量的示值或读数X上面有一横线（x），是每次测量结果的平均值n为测量次数计算方差对同一量，进行多次计量，然后算出平均值。
对于偏离平均值的正负差值，就是其不确定度。
其差值越大，则计量的不确定度就越大。
在数理统计学上，一般用方差（S）来表示：S^2＝｛(x1－X)^2+(x2-X)^2+(x3-X)^2……＋(xn-X)^2｝/(n-1)。
注：X为平均值，n为测量的次数。
方差越大，其不确定度则越大；方差越小，其不确定度就越小。
启用标准偏打开计算器> 查看(V) > 选择"科学型" > 单击计算器左边的"Sta"按钮(此时会弹出一个统计框)数据编辑(例子:数据[25,34,13])在统计框内单击"全清(A)"按钮> 返回计算器> 输入数据"25" > 单击计算器左边的"Dat"按钮> 输入数据"34" > 单击计算器左边的"Dat"按钮> 输入数据"13" > 单击计算器左边的"Dat"按钮(此时统计框已记录下数据[25,34,13])标准偏差计算平均值-- "Ave" 按钮总和-- "Sum" 按钮样本标准差[不是标准差或方差] -- "s" 按钮方差：先求出样本标准差,然后平方,除以样本数量,再乘以(样本数量减1)，才得出方差标准差：将方差开方在测量过程中，各项误差合成后得到的总极限误差称为测量的不确定度，他是表示由于测量过程中各项误差影响而使测量结果不能肯定的误差范围。
测量误差=测量值-真值，测量值>真值，为正差；测量值<真值，为负差。
不确定度计算公式
如果本文档对你有帮助，请下载支持，谢谢！Xi 是每次仪器测量的示值或读书X 上面有一横线的是每次测量结果的平均值n 为测量次数对同一量，进行多次计量，然后算出平均值。
对于偏离平均值的正负差值，就是其不确定度。
其差值越大，则计量的不确定度就越大。
在数理统计学上，一般用方差(S )来表示：S A2 ={(x1 —X)A2+(x2-X)A2+(x3- X)A2 ……+ (xn-X)A2 } /(n-1)。
注：X 为平均值，n 为测量的次数。
方差越大，其不确定度则越大；方差越小，其不确定度就越小。
1.启用标准偏打开计算器> 查看(V) >选择"科学型" > 单击计算器左边的"Sta"按钮(此时会弹出一个统计框)2.数据编辑:(例子:数据[25,34,13])在统计框内单击"全清(A)"按钮> 返回计算器> 输入数据"25" >单击计算器左边的"Dat"按钮> 输入数据"34" >单击计算器左边的"Dat"按钮> 输入数据"13" >单击计算器左边的"Dat"按钮(此时统计框已记录下数据[25,34,13])3.标准偏差计算: 平均值-- "Ave" 按钮总和-- "Sum" 按钮样本标准差[不是标准差或方差] -- "s" 按钮方差:先求出样本标准差,然后平方,除以样本数量,再乘以(样本数量减1),才得出方差标准差:将方差开方在测量过程中，各项误差合成后得到的总极限误差称为测量的不确定度，他是表示由于测量过程中各项误差影响而使测量结果不能肯定的误差范围。
测量误差=测量值-真值，测量值>真值，为正差；测量值<真值，为负差。
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相对不确定度Δu(X0)/u(X0)
自由度υ1
灵敏度c(X) 合成标准不确定度uc
有效自由度υeff
0.0004000000 0.0002309469
0.10
9
自由度υ2
50
1
灵敏度c(X0)
1
0.0327286487
9.000896336
置信概率p
0.95
t分布值tp(υ)
2.01
扩展不确定度U95 相对误差的不确定度δ0
0.3
-0.05400
2.916000E-03
0.36
0.00600
3.600000E-05
3.540
0.00000
9.640000E-03
0.3540
0.03272783272783
量程SN（mm）
10
包含因子k
1.732
最大允许误差的区间半宽a1 B类标准不确定度u(X0)
1.936000E-03
0.35
-0.00400
1.600000E-05
0.34
-0.01400
1.960000E-04
0.37
0.01600
2.560000E-04
0.39
0.03600
1.296000E-03
0.4
0.04600
2.116000E-03
0.34
-0.01400
1.960000E-04
不确定度评定——实验标准差计算
测量次数n
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 求和 平均值 单次实验标准差S(X) 算术平均值的实验标准差S(X) A类标准不确定度u(X)
测量值Xi（mA） 残差Xi-Xi 残差平方(Xi-Xi)2
0.38
0.02600
6.760000E-04
0.31
-0.04400
0.065784584 0.006578458
包含因子 k：电表、 压力表中 包含因子 一般取值 为根号3， 即：1.732
自由度v2 与置信概 率可通过 表查得t值
置信概率 P：但是实
际应用 中，统计 学常常取 0.95及0.99 两个检验 水平，因 为5%的事 件是“一次 实验基本 不发生”的 事件，1% 也是一个 里程碑式 的水平。