不確定度的概念課件

實(shí)驗(yàn)不確定度

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由于誤差的存在而被測(cè)量值不能確定的程度，是被測(cè)量真值在某個(gè)量值范圍內(nèi)的評(píng)定。一、不確定度的概念：誤差以一定的概率被包含在量值范圍中真值以一定的概率被包含在量值范圍中不確定度用σ表示由于誤差的存在而被測(cè)量值不能確定的程度，是被2二、不確定度的分類A類不確定度S：B類不確定度u：可以通過統(tǒng)計(jì)方法來計(jì)算(如偶然誤差)不能用統(tǒng)計(jì)方法只能用其他方法估算

(如儀器誤差)二、不確定度的分類A類不確定度S：B類不確定度u：可以通過統(tǒng)3三、直接測(cè)量不確定度的計(jì)算1)A類不確定度的計(jì)算：貝塞爾法 最大殘差法 最大誤差法 極差法三、直接測(cè)量不確定度的計(jì)算1)A類不確定度的計(jì)算：貝塞爾法4三、直接測(cè)量不確定度的計(jì)算1)A類不確定度的計(jì)算：貝塞爾法Ni的不確定度的不確定度三、直接測(cè)量不確定度的計(jì)算1)A類不確定度的計(jì)算：貝塞爾法N52)B類不確定度的估計(jì):①.估計(jì)方法估計(jì)法2)B類不確定度的估計(jì):①.估計(jì)方法估計(jì)法6A.由儀器的準(zhǔn)確度表示B.由儀器的準(zhǔn)確度級(jí)別來計(jì)算②.儀器誤差的確定：A.由儀器的準(zhǔn)確度表示B.由儀器的準(zhǔn)確度級(jí)別來計(jì)算②.儀器誤7B.由儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)計(jì)算電壓表（0.1級(jí)）電流表（0.5級(jí)）電阻箱（讀數(shù)為2700）B.由儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)計(jì)算電壓表（0.1級(jí)）電流表（0.5級(jí)8A.由儀器的準(zhǔn)確度表示B.由儀器的準(zhǔn)確度級(jí)別來計(jì)算C.未給出儀器誤差時(shí)連續(xù)可讀儀器非連續(xù)可讀儀器②.儀器誤差的確定：最小分度1/2最小分度A.由儀器的準(zhǔn)確度表示B.由儀器的準(zhǔn)確度級(jí)別來計(jì)算C.未給出9米尺：最小分度為1mmC.未給出儀器誤差時(shí)連續(xù)可讀儀器讀數(shù)顯微鏡：最小分度為0.01mm螺旋測(cè)微計(jì)：最小分度為0.01mm米尺：最小分度為1mmC.未給出儀器誤差時(shí)連續(xù)可讀儀器讀數(shù)顯10數(shù)字秒表:最小分度=0.01s20分度游標(biāo)卡尺：最小分度=0.05mm分光計(jì):最小分度=1‘C.未給出儀器誤差時(shí)非連續(xù)可讀儀器數(shù)字秒表:最小分度=0.01s20分度游標(biāo)卡尺：最小分度=011D.根據(jù)實(shí)際情況估計(jì)誤差

拉伸法測(cè)金屬絲楊氏模量D.根據(jù)實(shí)際情況估計(jì)誤差拉伸法測(cè)金屬絲楊氏模量12A類不確定度分量B類不確定度分量3)合成不確定度A類不確定度分量B類不確定度分量3)合成不確定度13用50分度游標(biāo)卡尺測(cè)一圓環(huán)的寬度，其數(shù)據(jù)如下：由于是多次測(cè)量，存在A類不確定度：任何直接測(cè)量都存在B類不確定度：合成不確定度:例：m=15.272;15.276;15.268;15.274;15.270;15.274;15.268;15.274;15.272cm.求合成不確定度。解：用50分度游標(biāo)卡尺測(cè)一圓環(huán)的寬度，其數(shù)據(jù)如下：由于是多次測(cè)量14四、不確定度的傳遞公式1.多元函數(shù)的全微分設(shè)N為待測(cè)物理量，X、Y、Z為直接測(cè)量量若先取對(duì)數(shù)再微分，則有:四、不確定度的傳遞公式1.多元函數(shù)的全微分設(shè)N為待測(cè)物理量，152.間接測(cè)量的不確定度由傳遞公式計(jì)算其中f為間接測(cè)量量N與直接測(cè)量量x、y、z……之間的函數(shù)關(guān)系。(1)(2)dN,dxx,dyy,dzz,...2.間接測(cè)量的不確定度由傳遞公式計(jì)算其中f為間接測(cè)量量N與直16五、測(cè)量結(jié)果表達(dá)式：五、測(cè)量結(jié)果表達(dá)式：17六、傳遞公式的應(yīng)用1.計(jì)算間接測(cè)量量的不確定度2.分析主要誤差來源3.在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行誤差分配4.幫助正確選擇儀器及確定測(cè)量條件六、傳遞公式的應(yīng)用1.計(jì)算間接測(cè)量量的不確定度2.分析主要誤18例：根據(jù)公式測(cè)量銅圓柱體的密度。已知：M=45.038±0.004(g),D=1.2420±0.0004(cm),H=4.183±0.003(cm).試評(píng)定的不確定度.解：

1.計(jì)算測(cè)量值2.先計(jì)算相對(duì)不確定度例：根據(jù)公式測(cè)量銅圓柱體的密度。已知：M=45.038±0.193.求的不確定度4.測(cè)量結(jié)果表示：3.求的不確定度4.測(cè)量結(jié)果表示：20已測(cè)得矩形寬、長(zhǎng)結(jié)果分別是

求周長(zhǎng)L=？解：

例：已測(cè)得矩形寬、長(zhǎng)結(jié)果分別是求周長(zhǎng)L=？解：例：21測(cè)邊長(zhǎng)的立方體體積V，要求，問用下列哪種游標(biāo)卡尺最恰當(dāng)？(1)10分度解：由條件:則：得：例：(2)20分度(3)50分度又:故合適的儀器為50分度的游標(biāo)卡尺（）測(cè)邊長(zhǎng)的立方體體積V，要求22選出下列說法的正確者()可用儀器的最小分度或最小分度的一半作為該儀器的一次測(cè)量的誤差；可以用儀器精度等級(jí)估算該儀器一次 的測(cè)量的誤差；C.只要知道儀器的最小分度值,就可以大 致確定儀器誤差的數(shù)量級(jí)；D.以上三種說法都真確。D選出下列說法的正確者()D23測(cè)量一約為1.5伏特的電壓時(shí)要求其結(jié)果的相對(duì)誤差小于1.5%，則應(yīng)選用下列那一種規(guī)格的伏特表()0.5級(jí)，量程為5伏；B.1.0級(jí)，量程為2伏；2.5級(jí)，量程為1.5伏；D.0.5級(jí)，量程為3伏。B,D測(cè)量一約為1.5伏特的電壓時(shí)要求其B,D24求Y＝B+C+D–E其中

其結(jié)果是()B求Y＝B+C+D–E其中B25儀器儀表精度等級(jí)的含義是：()A.最大誤差與滿刻度值的百分?jǐn)?shù)的分子表示；B.就是儀器儀表值引用誤差；C.儀器儀表用百分?jǐn)?shù)表示的示值相對(duì)誤差的分子表示；D.儀器儀表值誤差與指示值的百分?jǐn)?shù)的分子的表示。A儀器儀表精度等級(jí)的含義是：()A26用量程為15mA，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)的電流表測(cè)某電流的指示值為10.00mA，其測(cè)量結(jié)果的最大誤差為()A.0.75mA；B.0.08mA；C.0.05mA；D.0.008mA。`B用量程為15mA，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)的B27

實(shí)驗(yàn)不確定度

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由于誤差的存在而被測(cè)量值不能確定的程度，是被測(cè)量真值在某個(gè)量值范圍內(nèi)的評(píng)定。一、不確定度的概念：誤差以一定的概率被包含在量值范圍中真值以一定的概率被包含在量值范圍中不確定度用σ表示由于誤差的存在而被測(cè)量值不能確定的程度，是被29二、不確定度的分類A類不確定度S：B類不確定度u：可以通過統(tǒng)計(jì)方法來計(jì)算(如偶然誤差)不能用統(tǒng)計(jì)方法只能用其他方法估算

(如儀器誤差)二、不確定度的分類A類不確定度S：B類不確定度u：可以通過統(tǒng)30三、直接測(cè)量不確定度的計(jì)算1)A類不確定度的計(jì)算：貝塞爾法 最大殘差法 最大誤差法 極差法三、直接測(cè)量不確定度的計(jì)算1)A類不確定度的計(jì)算：貝塞爾法31三、直接測(cè)量不確定度的計(jì)算1)A類不確定度的計(jì)算：貝塞爾法Ni的不確定度的不確定度三、直接測(cè)量不確定度的計(jì)算1)A類不確定度的計(jì)算：貝塞爾法N322)B類不確定度的估計(jì):①.估計(jì)方法估計(jì)法2)B類不確定度的估計(jì):①.估計(jì)方法估計(jì)法33A.由儀器的準(zhǔn)確度表示B.由儀器的準(zhǔn)確度級(jí)別來計(jì)算②.儀器誤差的確定：A.由儀器的準(zhǔn)確度表示B.由儀器的準(zhǔn)確度級(jí)別來計(jì)算②.儀器誤34B.由儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)計(jì)算電壓表（0.1級(jí)）電流表（0.5級(jí)）電阻箱（讀數(shù)為2700）B.由儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)計(jì)算電壓表（0.1級(jí)）電流表（0.5級(jí)35A.由儀器的準(zhǔn)確度表示B.由儀器的準(zhǔn)確度級(jí)別來計(jì)算C.未給出儀器誤差時(shí)連續(xù)可讀儀器非連續(xù)可讀儀器②.儀器誤差的確定：最小分度1/2最小分度A.由儀器的準(zhǔn)確度表示B.由儀器的準(zhǔn)確度級(jí)別來計(jì)算C.未給出36米尺：最小分度為1mmC.未給出儀器誤差時(shí)連續(xù)可讀儀器讀數(shù)顯微鏡：最小分度為0.01mm螺旋測(cè)微計(jì)：最小分度為0.01mm米尺：最小分度為1mmC.未給出儀器誤差時(shí)連續(xù)可讀儀器讀數(shù)顯37數(shù)字秒表:最小分度=0.01s20分度游標(biāo)卡尺：最小分度=0.05mm分光計(jì):最小分度=1‘C.未給出儀器誤差時(shí)非連續(xù)可讀儀器數(shù)字秒表:最小分度=0.01s20分度游標(biāo)卡尺：最小分度=038D.根據(jù)實(shí)際情況估計(jì)誤差

拉伸法測(cè)金屬絲楊氏模量D.根據(jù)實(shí)際情況估計(jì)誤差拉伸法測(cè)金屬絲楊氏模量39A類不確定度分量B類不確定度分量3)合成不確定度A類不確定度分量B類不確定度分量3)合成不確定度40用50分度游標(biāo)卡尺測(cè)一圓環(huán)的寬度，其數(shù)據(jù)如下：由于是多次測(cè)量，存在A類不確定度：任何直接測(cè)量都存在B類不確定度：合成不確定度:例：m=15.272;15.276;15.268;15.274;15.270;15.274;15.268;15.274;15.272cm.求合成不確定度。解：用50分度游標(biāo)卡尺測(cè)一圓環(huán)的寬度，其數(shù)據(jù)如下：由于是多次測(cè)量41四、不確定度的傳遞公式1.多元函數(shù)的全微分設(shè)N為待測(cè)物理量，X、Y、Z為直接測(cè)量量若先取對(duì)數(shù)再微分，則有:四、不確定度的傳遞公式1.多元函數(shù)的全微分設(shè)N為待測(cè)物理量，422.間接測(cè)量的不確定度由傳遞公式計(jì)算其中f為間接測(cè)量量N與直接測(cè)量量x、y、z……之間的函數(shù)關(guān)系。(1)(2)dN,dxx,dyy,dzz,...2.間接測(cè)量的不確定度由傳遞公式計(jì)算其中f為間接測(cè)量量N與直43五、測(cè)量結(jié)果表達(dá)式：五、測(cè)量結(jié)果表達(dá)式：44六、傳遞公式的應(yīng)用1.計(jì)算間接測(cè)量量的不確定度2.分析主要誤差來源3.在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行誤差分配4.幫助正確選擇儀器及確定測(cè)量條件六、傳遞公式的應(yīng)用1.計(jì)算間接測(cè)量量的不確定度2.分析主要誤45例：根據(jù)公式測(cè)量銅圓柱體的密度。已知：M=45.038±0.004(g),D=1.2420±0.0004(cm),H=4.183±0.003(cm).試評(píng)定的不確定度.解：

1.計(jì)算測(cè)量值2.先計(jì)算相對(duì)不確定度例：根據(jù)公式測(cè)量銅圓柱體的密度。已知：M=45.038±0.463.求的不確定度4.測(cè)量結(jié)果表示：3.求的不確定度4.測(cè)量結(jié)果表示：47已測(cè)得矩形寬、長(zhǎng)結(jié)果分別是

求周長(zhǎng)L=？解：

例：已測(cè)得矩形寬、長(zhǎng)結(jié)果分別是求周長(zhǎng)L=？解：例：48測(cè)邊長(zhǎng)的立方體體積V，要求，問用下列哪種游標(biāo)卡尺最恰當(dāng)？(1)10分度解：由條件:則：得：例：(2)20分度(3)50分度又:故合適的儀器為50分度的游標(biāo)卡尺（）測(cè)邊長(zhǎng)的立方體體積V，要求49選出下列說法的正確者()可用儀器的最小分度或最小分度的一半作為該儀器的一次測(cè)量的誤差；可以用儀器精度等級(jí)估算該儀器一次 的測(cè)量的誤差；C.只要知道儀器的最小分度值,就可以大 致確定儀器誤差的數(shù)量級(jí)；D.以上三種說法都真確。D選出下列說法的正確者()D50測(cè)量一約為1.5伏特的電壓時(shí)要求其結(jié)果的相對(duì)誤差小于1.5%，則應(yīng)選用下列那一種規(guī)格的伏特表()0.5級(jí)，量程為5伏；B.1.0級(jí)，量程為2伏；2.5級(jí)，量程為1.5伏；D.0.5級(jí)，量程為3伏。B,D測(cè)量一約為1.5伏特的電壓時(shí)要求其B,D51求Y＝B+C+D–E其中

其結(jié)果是()B求Y＝B+C+D–E其中B52儀器儀表精度等級(jí)的含義是：()A.最大誤差與滿刻度值的百分?jǐn)?shù)的分子