不确定度的传递公式.ppt

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1、大学物理实验樊国梁内蒙古大学理工学院大学物理实验中心2008－3－3绪论实验选课该实验课实行网上选课：网址：202.207.14.87或从理工学院“实验选课系统”进入首先认真阅读《选课必读》，然后把最近的预备实验选完；以后再选其它实验。实验纪律1、实验前必须认真预习，阅读仪器使用说明，网上查看课件，写出预习报告，经教师检查同意后方可进行实验，无预习报告者取消实验资格。2、迟到超过15分钟者教师有权取消其本次实验资格；3、严禁伪造和抄袭数据，一经发现，取消实验资格。4、爱护仪器设备，严禁偷窃实验仪器，一经发现，并上报学校给予相应的处分。5、做完实验，学生应将仪器整理还原，将桌面和

2、凳子收拾整齐，经教师审查测量数据并签字后，方可离开实验室。6、实验报告应在实验后一周内交实验室信箱。7、请假必须有院办的假条，无故旷课在最后平均成绩里扣1.5分。一.测量1.测量的含义2.测量的分类二.误差1.绝对误差与相对误差3．误差的分类2．误差来源1.测量的含义测量就是把待测物理量与作为计量单位的同类已知量相比较，找出被测量是单位的多少倍的过程。一.测量2.测量的分类按方法分类：1.直接测量2.间接测量先直接测量一些其他相关量，再用物理公式计算出结果，这称为间接测量。用量具或仪表直接读出测量值的，称为直接测量。例如：用刻度尺测长度、用电流表测电流等。例如：在测电阻R时，可

3、用电压表直接测电阻两端电压U值、用电流表直接测电阻上通过的电流I值，再用公式R=U/I计算出电阻R值，对电阻的测量就属于间接测量。2.测量的分类按条件分类：1.等精度测量2.非等精度测量如果对某一物理量重复地测量了多次,而且每次测量都是在相同条件下(同一仪器、同一方法、同一环境、同一观察者)进行的，这时我们没有根据指出某一次测量比另一次更准确些，认为每次测量都是在相同精度下测得的，这称为等精度测量。如果在多次测量中，其中每次条件有了变化，那么在条件改变下的测量就是非等精度测量。大学物理实验中的重复测量都认为是在相同条件下的等精度测量。二.误差1.绝对误差与相对误差3．误差的分类

4、2．误差来源1.绝对误差与相对误差①.绝对误差②.相对误差①.仪器2.误差来源②.方法③.环境④.人员3.误差的分类①.系统误差特点：确定性②.随机误差随机性特点：可通过多次测量来减小可用特定方法来消除替代法抵消法交换法半周期偶数观测法对称观测法一、不确定度的概念二、不确定度的分类三、直接测量不确定度的计算四、不确定度的传递公式由于误差的存在而被测量值不能确定的程度，是被测量真值在某个量值范围内的评定。一、不确定度的概念不确定度用S表示。误差以一定的概率被包含在量值范围中。真值以一定的概率被包含在量值范围中。A类不确定度：由观测数列用统计分析方法评定的不确定度称A类不确定度。二

5、、不确定度的分类可以通过统计方法来计算(如随机误差)。由观测数列以外的其他信息用非统计分析方法评定的不确定度称B类不确定度。B类不确定度：不能用统计方法只能用其他方法估算(如仪器误差)。三、直接测量不确定度的计算A类不确定度的计算：测量结果写成:当测量次数很少时，将乘以一个t因子作为修正后的不确定度。(P=68.3％)n234567t0.683l.841.321.201.141.111.09t因子表(表中n表示测量次数)n89101520∞t0.6831.081.071.061.041.03l今后测量次数大于或等于5次的t因子均取为1K是一个系数，视误差限△的概率分布而定，可以

6、计算，若△为正态分布K=3，若为均匀分布，若为三角分布。B2类不确定度的估计:通常级别较高的仪器△可视为正态分布，级别较低的仪器△可视为均匀分布。在我们物理实验中若不能确定△的分布，可视为是均匀分布。仪器误差的确定：A.由仪器的准确度表示B.由仪器的准确度级别来计算C.未给出仪器误差时连续可读仪器:非连续可读仪器:最小分度/2最小分度仪器误差限（）举例a:游标卡尺，仪器示值误差一律取卡尺分度值。b:螺旋测微计，量程在0—25mm及25—50mm的一级千分尺的仪器示值误差均为mm。c:天平的示值误差，本书约定天平标尺分度值的一半为仪器的示值误差。d:电表的示值误差，量程准确度等级

7、%。e:数字式仪表，误差示值取其末位数最小分度的一个单位。f:仪器示值误差或准确度等级未知，可取其最小分度值的一半为示值误差（限）。g:电阻箱、电桥等，示值误差用专用公式计算。对于单次测量得到的数据，无统计可言，这种测量造成的不确定度也是一种B类不确定度，称为B类测量不确定度，记作单次测量不确定度对于可以取为最小分度的1/10、1/5、1/2或更大，这需要视具体情况而定。例如：在透镜成像实验中，由于视觉的分辨率较差，因此B类不确定度可取为最小分度值。在本课程中，无特别说明时均。当为单次测量时