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產(chǎn)生測量不確定度的原因

測量過程中有許多可能引起不確定度的來源，可歸納以下幾個(gè)方面:

    (1)被測量的定義不完善。

    例如，定義被測量是一根標(biāo)稱值為lm的鋼棒長度，要求測準(zhǔn)微米數(shù)量級(jí)，則被測量的定義不夠完善。因?yàn)楸粶y鋼棒受溫度和壓力的影響很明顯，而這些條件沒有在定義中說明。由于定義的不完整使測量結(jié)果引人壓力和溫度影響的不確定度。完整的被測量定義是:標(biāo)稱值為lm的鋼棒在25.0℃和101325Pa時(shí)的長度。若在定義要求的溫度和壓力下測量，就可避免由此引起的不確定度。

    (2)實(shí)現(xiàn)被測量的測量方法不理想。

    例如，在微波測量中，衰減量是在匹配條件下定義的，但實(shí)際測量系統(tǒng)不可能理想匹配，因此失配引起不確定度。

    (3)被測量的樣本可能不完全代表定義的被測量。

    例如，被測量為某種介質(zhì)材料的介電常數(shù)由于受測量方法和測量設(shè)備的限制，只能取這種介質(zhì)材料的一部分做成樣塊進(jìn)行測量。受樣塊材料成分的均勻性所限而引起不確定度。

    (4)對(duì)環(huán)境條件的影響認(rèn)識(shí)不足或?qū)Νh(huán)境條件不完善的測量。

    同樣以鋼棒為例，不僅溫度和壓力影響其長度，實(shí)際上，濕度和鋼棒的支撐方式都有明顯影響，但由于認(rèn)識(shí)不足，沒有采取措施，就會(huì)引起不確定度。測量溫度和壓力所用的溫度計(jì)和壓力表也是一個(gè)不確定度的來源。

    (5)測量人員對(duì)模擬式儀器的讀數(shù)偏差。

    由于讀數(shù)的位置不同，產(chǎn)生讀數(shù)偏差，引起的不確定度。

    (6)測量儀器的分辨力和識(shí)別限不夠。

    (7)測量標(biāo)準(zhǔn)引起的不確定度。

    測量標(biāo)準(zhǔn)如標(biāo)準(zhǔn)裝置、標(biāo)準(zhǔn)器具或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，它們的測量通常是將被測量與測量標(biāo)準(zhǔn)的給定值進(jìn)行比較而實(shí)現(xiàn)的，因此測量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度直接引人測量結(jié)果中。

    (8)在數(shù)據(jù)處理時(shí)所引用的常數(shù)及其他參數(shù)的不確定度。

    (9)測量方法和測量程序引起的不確定度。

    (10)被測量的各種隨機(jī)影響使測量時(shí)重復(fù)觀測值隨機(jī)變化。

    由此可以看出，測量不確定度一般來源于隨機(jī)性或模糊性。前者歸因于條件不充分，后者歸因于事物本身概念不明確。因而測量不確定度一般由許多分量組成。其中一些分量具有統(tǒng)計(jì)性，另一些分量具有非統(tǒng)計(jì)性。所有這些不確定度來源?若影響到測量結(jié)果，都會(huì)對(duì)測量結(jié)果的分散性作出貢獻(xiàn)。

    總之，在尋找不確定度的來源時(shí)，可從測量儀器、測量環(huán)境、測量人員、測量方法及被測量等方面全面考慮，應(yīng)做到不遺漏、不重復(fù)，特別應(yīng)考慮對(duì)測量結(jié)果影響大的不確定度來源。遺漏會(huì)使不確定度變小，重復(fù)會(huì)使不確定度過大。一份測量不確定度表示與評(píng)定報(bào)告準(zhǔn)確與否，與尋找各個(gè)分量不確定度有直接關(guān)系。