GJB3756-99的理解及教学实践

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)国防科技大学炮兵 院 作者:高龙宝

  测量结果的不确定度概念、理论依据及应用已得到国际的普遍赞同,在我国的宣传推广己有二十余年。国家军用标准GJB3756-991对测量结果不确定度的评估及表示作了统一规定。自99年9月1日起在全军和全军工系统中,测试报告、技术协议等有关文件资料均按此标准执行几。这给军校实验教学及机械类课程教学内容的知识更新提出了新的课题。本文结合教学实践,就教学中应注意的几个主要问题进行了讨论。

1、主要基本概念的理解

1.1、MR不确定度

1) 基本含义

  对测量结果的误差评估用“不确定度”来表述是70年代末国际上误差理论研究的重要突破。这是现阶段被国际上所接受的测量误差评估的最佳表述。

  由于被测量的真值经常是不知道的,因此用传统的误差公式:△X=X-x0,就很难实施。而用不确定度来表述就比较确切。误差与不确定度这两个名词既有联系又有区别。二者都是用来描述测量结果与真值之间的偏离量。由于测量算术平均值是真值的无偏离估计值,因此,不确定度是某置信度下真值可能存在的区间,也就是测量结果对真值的偏离程度,俗称误差区间。即:测量不确定度也可理解为测量结果在某置信概率下对真值的误差。但这种表述更严密,避免了“误差”的字眼,以示与传统的概念有区别。

1.2、侧云误差理论的创新点是B类不确定度UB的评估

  以往围绕误差合成的难题是所谓的系统误差的处理,由于条件及认知等原因,在概念、应用等方面引起了许多矛盾,而不确定度的分类是基于误差获取的方法来分,凡未知因素都根据经验来估算UB的值,且人为使它具有类似于方差的性质,这样,误差合成问题就解决了。

1.3、新国军标的理论依托是概率与数理统计理论

  由于所有被定义的各类不确定度均具有方差的性质,因此各计算公式都严格遵循概率与数理统计理论。凡以往理论上不严密的计算公式均不宜应用,例如:“和差关系以绝对误差为准,乘除关系以相对差为准”的计算方法,而应以标准中规定的误差传递公式为准。

2、新国军标应用中几个注意之点

  新国军标UB,U C,U的使用细节谈的不多,这使初学者往往带来不便,我们在教学中注意了以下几点。

2.1、uB的估算方法

  uB的估算不但要寻找所有误差源,而且要凭经验和技巧去估算,因此这是不确定度计算的难点和重点。一般地说 ,可采用按误差分布的性质估算其极限误差,再除以某置信概率下的K因子的办法,如下表:

2.2、正确选择uA的计算公式

  标准中推荐的常用公式是贝塞尔法和极差法。对于大学实验课教学,应两种方法都要训练,但注意应用场合,概念要讲清。

2.3、误差传递公式的两种表达方法

  新国军标中的误差传递公式在使用时为了便于计算往往可以变形为:

  其它公式不宜采用。

3、结束语

  GBJ3756-99还涉及许多其它内容,但对大学教学而言,能正确传授本文中所叙述的两个问题,并结合实际例子计算出测量结果的不确定度就可以了。我们通过几年的教学实践,取得了较好的教学效果(为节省篇幅,本文不举实例)。同时,对大部分军工企业的应用场合,上述问题同样极其重要,文中所述仅供参考。

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