如何计算大学物理实验的不确定度(如何计算不确定度的U值)
等级评定:标准不确定度通过对观测列的统计分析来评定。B级评定:用不同于观察柱统计分析的方法评定标准不确定度。A类评定是通过观测列数据得出标准差,然后计算标准不确定度;B类评价是先估计被评价量的变化范围。
测量不确定度是与测量结果相关联的参数,用于合理表征测量值的分散性。它可以用于“不确定”模式,也可以是标准偏差或给定置信区间的半宽度。该参数往往由多个分量组成,其表达式定义了不同的不确定度获取方法。
测量不确定度是“合理地表示测量值的分散性,并与测量结果有关的参数”。
本定义中的“合理”是指应考虑各种因素对测量的影响,特别是测量应处于统计控制状态,即处于随机控制过程中的修正。也就是说,测量是在可重复性或再现性的条件下进行的。
此时,可根据5.17条中的贝塞尔公式计算出测量结果的离散度,并用重复性标准差sr或再现性标准差Sr表示..
通常,测量结果的质量是用测量误差来衡量的,但测量误差只能显示测量的短期质量。测量过程是否持续受控,测量结果能否保持稳定和一致,测量能力是否满足生产盈利能力的要求,都需要用测量不确定度来衡量。
测量不确定度越大,测量能力越差;反之,测量能力越强。但是,无论测量不确定度有多小,测量不确定度范围都必须包含真值,否则就意味着测量过程失败了。
测量不确定度,从含义上理解,是指对测量结果可信度和有效性的怀疑或不确定程度,是定量说明测量结果质量的参数。实际上,由于测量的不完善和人们的不了解,得到的测量值是分散的,即每次测量的结果都不是同一个值,而是以一定概率分散在某个区域的多个值。
虽然客观的系统误差是一个常数值,但我们只能认为它以一定的概率分布存在于某个区域,而这个概率分布本身就是分散的。测量不确定度是描述测量值分散性的参数,并不表示测量结果是否接近真值。
如何计算不确定度的u值
u是合成不确定度标准不确定度Uc和包含因子k的乘积,扩展不确定度的值一般为2,有时为3。
k-包含因子是一个数字因子,乘以合成标准不确定度,以获得扩展不确定度,有时称为覆盖因子。包含因子的值决定了扩展不确定度的置信水平。当=2时,P = 95%;当=3时,p=99%。
例:有一个列号。A1,A2,...,An,而它们的平均值为A,那么不确定度为:max{|A-Ai|,i=1,2,...,n}
扩展数据:
仪器校准的基本要求如下:
如果在检定室进行环境条件的校准,环境条件应满足实验室对温度、湿度等的要求。如果在现场进行校准,环境条件应以能满足仪器现场使用的条件为准。
作为校准用标准仪器,仪器的误差限应为被校准表误差限的1/3~1/10。
虽然人员校准不同于检定,但实施校准的人员也应通过有效的考试,并取得相应的资格证书。只有经过认证的人员才能出具校准证书和报告,只有这样的证书和报告才被认为是有效的。
百度百科-不确定性
百度百科-膨胀的不确定性
百度百科-仪器校准
a类和b类不确定度公式
通过对观测列的统计分析来评定标准不确定度,称为不确定度A级评定。得到的相应标准不确定度称为A类不确定度分量,用符号uA表示。它的特点是实验标准偏差。
计算公式:
Ua =一次测量结果An的s;
平均测量结果的不确定度UA A = s/sqrt =
不确定度值是每个值与平均值的最大距离。
例:有一个列号。A1,A2,...,An,而它们的平均值为A,那么不确定度为:max{|A-Ai|,i=1,2,...,n}
扩展数据:
扩展不确定度是决定测量结果区间的量,合理赋予被测值的大部分值分布预计都包含在这个区间内。它有时被称为距离不确定性。扩展不确定度是用合成标准不确定度的倍数表示的测量不确定度。通常用符号u表示:合成不确定度和包含因子k的乘积称为总不确定度。
这里k的值一般是2,有时是3。这取决于所衡量的重要性、收益和风险。扩展不确定度是测量结果范围的一半宽度,可以预期包含测量值的大部分分布。测量结果的区间在测量值的概率分布中所占的百分比称为区间的置信概率、置信水平或置信水平,用。
此时扩展不确定度用符号U表示,表示区间可以包含大部分可能的待测值。
物理实验中不确定度的计算
有三种不确定性,A类、B类和C类..
uA=
根符号下的2号)
Xi是每个实验的数据,n是实验数据的总数。
Ub =仪器误差,根号3。
仪器误差有三种。
第一:仪器无法估计,这是最小测量值。
二、可测仪器是最小测量值÷2。
第三:有精密标记的仪器要看精密标记。
Uc =在根符号下
大学物理实验中求不确定度的例子
1.不确定度为0.02/2 = 0.01 mm。
相对不确定度为0.01/8.16 = 0.12%。
2.不确定度也一样,是0.02/2 = 0.01 mm。
相对不确定性如下:
0.01/11.36=0.09%,0.01/11.34=0.09%,0.01/11.36=0.09%,0.01/11.38=0.09%,0.01/11.32=0.09%