合成不确定度计算器 使用指南
逐个录入各项独立不确定度分量(如仪器、环境、方法),工具按均方根法(RSS)合成得到合成标准不确定度,并可按要求乘以包含因子给出扩展不确定度,用于检测报告的误差表达。
计算公式与原理
√0.38≈0.616。 分量应相互独立。
多个独立不确定度分量的合成(RSS)。
使用步骤
- 填写「分量1 u₁」。
- 填写「分量2 u₂」。
- 填写「分量3 u₃」。
- 结果区会即时更新;可一键复制结果用于记录或汇报。
典型使用场景
- 按 GUM 法把多个独立不确定度分量(如量具、环境、方法)方和根合成,得到测量结果的总标准不确定度 u_c。
- 校准/检测报告给出扩展不确定度前,先评估各分量贡献,识别主导误差来源。
- 判断现有测量系统是否满足『十分之一』工程准则(测量不确定度 ≤ 公差的 1/10)。
算例参考
- 公式:合成标准不确定度 u_c = √(u₁² + u₂² + u₃² + …),假设各分量相互独立;若分量相关需加入协方差项。分量可来自量具分辨率、重复性、温度/环境、标准件传递等。扩展不确定度 U = k·u_c(k 常取 2,对应约 95% 置信)。
- 算例:某尺寸测量含三项标准不确定度分量:量具重复性 u₁=0.5、环境温漂 u₂=0.3、标准块传递 u₃=0.2(单位 μm):u_c = √(0.5² + 0.3² + 0.2²) = √(0.25+0.09+0.04) = √0.38 ≈ 0.6164 μm。可见重复性(0.5)是主导分量,优先改进量具比压低温漂收益更大。
注意事项
本工具纯前端运行,输入内容不上传服务器;结果为按上述口径得到的理论估算值。实际应用受设备参数、测量条件与当地规范影响,请以设备铭牌、检测报告与现行标准为准,重大决策建议咨询专业人士。
- 为什么用平方和根而不是直接相加?
- 各分量属不同来源的随机/系统误差,最坏情况相加(线性叠加)会严重高估;方和根(RSS)在独立假设下给出统计合理的合成值,是 GUM 的国际通行做法。
- 分量不独立时怎么处理?
- 若存在相关性(如同一温度同时影响量具与工件),应在平方和内加入协方差项 2·ρ·uᵢ·uⱼ;简单起见可先做去相关处理或采用更保守的相关假设,避免低估总不确定度。