《不确定度》PPT课件

三、测量不确定度的评定
3、合成标准不确定度 1）当全部输入量彼此独立或不相关时，与输出估计值y
相关的标准不确定度，即合成标准不确定度：
当时，则在检测中相关系数c只取 -1，0，+1.
当c＝0，合成时用均方根法， 当c＝-1，合成时用线性相减 当c＝+1，合成时用线性相加

表2：正态分布下置信水平（置信概率）p与包含因子kp 间的关系
p(%)
50
68.27
90
95
95.45
99
99.73
kp
0.67
1
1.645
1.960
2
2.576
3
3）其他几种常见的分布
除了正态分布外，其他常见的分布有t分布、均匀分布、 反正弦分布、三角分布、梯形分布、两点分布。
4）由重复性限或再现性限求不确定度
2、B类评定 用于不确定度B类评定的信息来源一般包括：
1）以前的Leabharlann 测数据； 2）对有关材料和仪器特性的了解和经验； 3）生产部门提供的技术说明文件； 4）校准证书、检定证书或其他文件提供的数据； 5）手册或某些资料给出的参考数据及其不确定度； 6）规定实验方法的国家标准或类似技术文件中给出的重 复性限或再线性限。
在规定实验方法的国家标准或类似技术文件种，按规 定的测量条件，当明确指出输入量的两次测得值之差的重 复性限r或再现性R时，如无特殊说明，则输入估计值的 标准不确定度为：
u(xi)＝r/2.83 u(xi)＝R/2.83 （r、R置信水 平95%,正态分布）

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不确定度通常用标准差来表示，主要包括标准不确定度 和扩展不确定度。

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指发报告柜号 每个班一个号
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填写预约时系统 所给的编号
实验课前需要完 成的部分
实验课后需要完 成的部分
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六、物理实验考核与重修
1、成绩评定：平时70%+考试30% 平时：课堂操作50%+实验报告50%
2、考试方式：闭卷笔试考试（120分钟） 3、考试范围：绪论与所选实验 4、考试时间与地点：由学校教务处通知 5、物理实验不及格只有重修，没有补考 6、不及格者按学期跟下一年级从头重修
8
四、物理实验注意事项
1、物理实验课56学时，分两个学期进行：
物理实验（1）28学时在春季学期开课，
物理实验（2）28学时在秋季学期开课。
2、每个学期分两段上课，不允许跨段修课和考试。
3、要求每个学生在规定时间内选做规定个数的实验 ，并提交实验报告。
春季学期选做6个实验+绪论作业），
秋季学期选做7个实验。
量值不能肯定的程度.
uA
测量不确定度是测量质量的定量 表述，决定了测量结果的使用价值， 其值越小，测量结果质量越高，使用 价值也越高。
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u 绝对标准不确定度 ：用标准偏差表示的测量不确 定度。由A类分量 和B类分量合成而得
相对不确定度 Ur ：合成标准不确定度的 相对值。
ur
u( y) y
• 算术平均值：指多次测量的平均结果，当 测量次数趋于无穷大时，算术平均值趋于 真值。
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2、误差的分类 _ 系统误差、随机误差、粗大误差
系统误差：
相同条件下多次测量同一量，误差的大小和 正负保持不变。条件变化时按一定规律变化。 其特点是确定性，有规律性，可修正性。

x y z
x y z
称为不确定度传递系数。
说明：
①求“方和根”时要保证各项是独立的。如果出 现多个ux(或uy、uz ) 项，要先合并同类项，
再求“方和根”。
②以上两式是完全等价的。一般以加减运算为主
的函数，先用第一式求 u N ，再用第二式求 E N 。
而对以乘除运算为主的函数，则先用第二式求
实验报告规格
1)实验题目、实验目的； 2)实验原理，主要公式和必要光路、电路或示意图； 3)实验步骤，要求简明扼要； 4)原始数据记录，包括主要仪器名称、规格、编号； 5)数据处理、作图、误差分析。要保留计算过程，以
便检查； 6)结论。要写清楚，不要淹没在处理数据的过程中； 7)讨论、分析和心得体会。
s(x)s(x)
n
6
xi x2
取一位
i1
nn1
0.01680.02cm
uB 仪＝3m
取一位
u(x)s(x)2uB 200c 2m 取一位
E (x)u (x) 1% 00 0 .0 2 1% 0 0 .0% 7
x
2.2 93
最后结果：
x2.2 9 30.0(2 cm ) P68.3%
E(x)0.07%
理论
人 仪器 环境
方法
[1] 人为误差 [2] 理论误差 [3] 方法误差 [4] 仪器误差 [5] 环境误差
每个环节都或多或少地影响着测量的准确度。
一、测量不确定度的基本概念
真值
以一定的置信度
1. 不确定度的定义
N0-u
N0
N0+u
由于误差的存在，使得测量结果具有一定程度的
不确定性。所以，对某一物理量进行测量，我们只能知

普物实验理论
（2）B类评定（uB）
1）不确定度是正态分布或近似高斯分布
uB
仪 3
当在[-uB，uB]内的置信概率为68.3%
uB 仪 当在[-uB，uB]内的置信概率为99.7%
2）测量值在[a-，a+]的概率为1，在此范围外为 0，且测量值在[a-，a+]范围内均匀分布
uB
仪 3
当在[-uB，uB]内的置信概率为58%
普物实验理论
等精度测量: “四同”:同一观察者、同一仪器、 同一方法、 同一环境
b)单次测量：往往出现以下几种情况才采用
（1）测量结果的准确度要求不高，允许可以粗 略地估计误差的大小。
（2）在安排实验时，早已作过分析，认为测 量误差＜＜仪器误差。
（3）受条件的限制（如在动态测量中，无法 对待测量做重复测量）。
铯原子133基态 的两个超精细能 级之间跃迁振荡 9192631770周 所经历的时间为 一个原子时秒
二、直接测量与间接测量
普物实验理论
1、直接测量
定义：能直接得到被测量量值的测量（被测量 量和仪器直接比较）
直接测量
单次测量 重复测量
说明:
a)重复测量：在等精度的条件下对待测量进行 多次测量。每一次测量是测量全 过程的重新调节(不等于多次读数)
普物实验理论
相对不确定度：没有单位，用百分数表示，它 更能反映测量的准确程度。
普物实验理论
实验测量不确定度与数据处理
概要
普物实验理论
§1-1 测量与仪器
§1-2 不确定度的评定
§1-3 实验数据处理 —有效数字及其运算
§1-1 测量与仪器
普物实验理论
一、定义
测量：为确定被测量对象的量值而进行的被测 物与仪器相比较的单位 3.可信度 (用不确定度表示)