实验测量不确定度与数据处理

1、实验修正测量不确定度和数据处理、1-1修正测量和机器、1-2不确定度的评定、1-3实验数据处理有效数字和其运算、概要、1-1修正测量和机器、一、定义、修正测量：为了确定被修正测量对象的修正测量值而进行的被修正测量物和机器的比较的实验过程测量结果是3个部分： 1 .数值2 .单位铯原子133基态的2个超微细能级间跃迁振动9192631770周的经过时间为1个原子时秒，2，直接测量与间接测量，1，直接测量，定义1次测量是测量全过程的再调节(不等于多次读数)，b )说明1次测量：仔细如下(2)在安排实验时，我们认为已经进行了分析，测定了误差仪器的误差。 (3)受条件限制(在动态测量中，不能反复测量)

2、。 “四同”:通过测定同一观察者、同一机器、同一方法、同一环境、等精度测定：2、间接测定例如： P=F/S、定义：与被测定量有关的其他量，能够得到被测定量值的测定随着科学技术的发展，量测仪器的改良，原来是只能间接测量的量，现在可以直接测量了。 2、由于间接测量是由直接测量用公式修正的，所以直接测量是间接测量的基础。 三、仪器、测量时以仪器为标准，由于测量目的不同，可以对不同的测量选择不同精密度的仪器。 精度是指机器的最小读数。仪器的额定误差：修正=仪器的公差，表1-1常用仪器的主要技术条件和仪器的最大公差，表1-2常用仪器的主要技术条件和仪器的最大公差，1-2不确定度的评定，一，不确定度的定义

3、和物理意义，1，定义： 测量值、测量不确定度(包含真值的概率)、测量的算术平均数值表示、2、物理意义：更科学地表示测量结果的可靠性。 此外，含义：表示加入了真值，中心的概率是p，并且该范围越小，不确定度越小，用测定值表示真值的可靠性越高。 二、不确定度评定(补正算)、间接测量评定、直接测量评定、a级评定、b级评定、概率统计补正法补正，用其他非统计方法推定、合成、几何合成、(偶然误差)、意思：无限大时，真值下降的概率是68.3%，根据高斯误差理论，测定列平均值的标准离差， 置信概率为68.3%，当测量次数一盏茶多时，测量值分布满足正态概率分布，称为信任度(p ) :或置信概率，在表示测量的等精度

4、条件下，可以通过算术平均数值的标准离差来测量同一测量的a类不确定度。 测量偏差范围应当扩大并乘以t因子，即，以便实现相同的置信水平。然而，在实验测量中，由于次数有限，测量值并不满足正态概率分布，而是遵循t分布。3个概率下的不同自由度v的tvp值(v=n-1 )、v、t、p、v、t、p、直接测量不确定度a类，对不同的信赖概率p评定为具有不同的a类不确定！ 咦！ (2)类别b评定(uB )，1 )不确定度为正态概率分布或近似高斯分布，-uB、uB内的信赖概率为68.3%、-uB、uB内的信赖概率为99.7%，2 )在作为测定值的a的中点出现概率分布为三角形，-uB、uB内的信赖概率为74% 咦！

5、咦！可靠度概率p和可靠度系数kp的关系表、误差分布和可靠度系数c的关系、(3)不确定度的合成总不确定度u、测定值为：特例、1 )对于以偶然误差为主的测定状况，省略b类不确定度；2 )对于以系统误差为主的测定状况，省略a而扩大信任度(概率)的不确定度测定， 称为拉伸不确定度，2、公式，例如，(p=68.3% )、(p=95% )、(p=99% )、(5)，测量不确定度可以用一位或两位来表示。 作为间接测量的中间结果(中间过程)的不确定度，最好使用2位。 (第1位是第1位，第2位是第2位)，对于不留数字一律取“不进去”，例如ux=0.32、0.4。 将测定值的最终位置和不确定度的最终位置合并决定。

6、 保留数字最后采用“四舍六入，五凑双位数”规则。 例：的测定结果的平均值为2.1445cm，将其标准不确定度订正为0.0124cm，测定结果为2.1440.013cm的测定结果的平均值为2.1435cm，测定结果为2.1440.013cm的测定结果的平均值为2.14451cm。 二进制位数为1-2二进制位，0-10%为1二进制位，掌门人为“1”或“2”为2二进制位，10%-100%为2二进制位，定义：表示不确定度ux在测定值整体中所占的比例，如果在用x1、x2、x3xn中有微小变化dx1、dx2、dx3dxn，则减去间接测定量n的微小变化dN 采用绝对不确定度、相对不确定度，算术合成的不确定度

7、传输公式简单但可能的最大偏差，2 )如果表示得到几何的该量中包含a类和b类的不确定度，则合成后的总不确定度为：相对不确定度为：求出不确定度的传输公式的一般步骤：1 )对函数进行全微分(p 3、不确定度的校正算例，1 )直接测量的不确定度例题：以量程025mm、最小分量值0.01mm、最大容许范围0.004mm的螺旋测量螺旋测微器测量钢丝直径10次，数据如下： d(mm)33602.006解：平均值标准离差、0.00197、测量次数10次、距显示查找表t0.68=1.06、螺旋螺旋测微器误差为正态概率分布、C=3，因此总不确定度、结果的不确定度，表示结果乘法时的不确定度是如何显示的？ 解： X1

8、=是(12.350.02 )厘米，X2是(5.010.03 )厘米相加：乘法：(61.8735 )，(0.3838102 h的不确定度，m的不确定度，4，2，总不确定度几何合成，题目步骤：间接测量，直接测量用几何合成或算术合成方法合成，1 )求平均值，使用的特征：有效数字的最后一位是可疑的数字，是不正确的，有误差的位。 因为在某种程度上反映了客观的现实，所以很有效。 读取时一般为鉴定读取，鉴定读取为可疑数字。 评价的前几位都是可靠的数字。有效数字的认定，1 )计量资料中1，2，99个数字，各自的数字是有效数字，2)“0”是特殊数字，数字之间的“0”是有效数字，数字之后的“0”是1 .有效数字的

9、位数的订正运算，从最初的位数不是“0”的数字到最后的位数，以2.10进制单位，有效数字的位数是10进制例如，3210001000m采用科学计数为(3. 210.01 ) 105 m0. 00015600.00001 m (1. 5600.001 ) 10-4 m，3。 精度越小，具有不同有效位数的数据间的校正运算、加减运算，将加法运算结果的最后一位保留到所有参加运算的数量中最后一位的位最大的位，例如，71.32-0.8 6.3 271=347.82， 分析：保留到最后一位的位数的位数71.32-0.8 6.3 271=348 (四舍五入)，乘法除法规则：积和商的位数与相关运算各项中有效数字位数

10、最少的项相同，特殊情况：位数最少的数字，首位是8或9时，其积说明：1 )分母(加减运算)，2 )进行订正后除以，保留1位有效数字，结果用科学记数法。 3 )在合订第2项中，21.863太小，可以省略，结果保留整数。平均值原则：在反复测量4次以上的数据平均值时，有效数字多取1位，无理数运算原则：无理数位数比参与运算中有效数字位数最少的位多取1位(但常数不参与有效数字运算)，结果取3位有效数字，幂、开方原则：幂、 幂对数运算原则：自然对数的有效数字的位数与真数的有效数字的位数相同，函数运算原则：参照p24，4、数值的修正规则的尾数舍入规则，通常小于5、大于5、大于5只要前一位是双位数就不前进，例如，实验报告基本请求、报告请求、 1 .报告：正规纸报告手写2 .画：制图订正机印刷，记录格式，实验内容，实验场所：嘉庚五号大楼二楼嘉庚四号大楼207具体房间贴在走廊，或向联络人发送邮件1实验二伸长法弹性杨氏模量的测定(5-201 ) 2实验四气垫弹簧振子的简并性共振(4-322) 3实验八电热当量的测定(4-318) 4实验十二电阻元件的伏安图特性的测定(4-207) 5实验十四惠斯通电桥(4) 7实验十八示波器的使用(5-207) 8实验十九RLC串联共振特性的研究(5