关于不确定度的几点臆想
大学物理实验论文:大学物理实验中关于不确定度的几个问题讨论
大学物理实验论文:大学物理实验中关于不确定度的几个问题讨论摘要:主要讨论了大学物理实验误差和不确定度的关系以及直接测量不确定度的评估,最后对单次测量的不确定度评估以及不确定度计算过程中数据修约问题进行了讨论。
关键词:大学物理实验;不确定度;误差some discussions about uncertainty in university physics experimentgao jian1, liu wei1, ma xubo21. higher education press, beijing, 100029, china2. physics department of north china electric power university, beijing, 102206, chinaabstract: uncertainty in university physics experiment and its relationship with error were discussed, besides how to assess the uncertainty of direct measurement. and it also discusses the assessment of the uncertainty in one-time measurement and how to revise the data during the process of calculate uncertainty.key words: university physics experiment; uncertainty; error大学物理实验是高等理工科院校学生进行科学实验基本训练的重要基础课程之一。
测量误差与不确定度是大学物理实验中两个非常重要的概念。
误差理论已经较为成熟,而不确定度的概念、理论和应用规范等尚在不断明确、发展和完善之中。
关于测量误差与不确定度的几个问题
关于测量误差与不确定度的几个问题更新时间:2006-11-1 1 引言测量是人们认识自然、改造自然的基本手段之一,其目的在于获得被测对象的准确的量值。
然而由于各种因素的影响,任何测量过程都不可能获得被测量的真值,而只能是在一定程度上使测量结果逼近真值。
因此,一个完整的测量结果应包含被测量的量值(数值×计量单位)和对测得值可疑程度的说明。
量值体现被测量的大小,而测得值的可疑程度反映了测量结果的准确性。
如何更科学合理地表示测量结果的准确性,是测量工作的重要议题。
早期的误差理论以统计学为基础,以静态测量时误差服从正态分布为主的随机误差估计和数据处理的理论为特征,成为经典误差理论。
多年来,误差和误差分析已成为评价测量结果质量的重要方法,但大多数测量结果的误差是未知的,因此用误差来定量表示测量结果的质量存在许多争论。
从20世纪70年代开始,人们开始逐步引入测量不确定度的概念来评定测量结果。
不确定度概念的提出和应用受到了国际社会的普遍重视。
鉴于国际间表示不确定度的不一致,世界计量界最高权力机构国际计量委员会(CIPM)于1978年要求国际计量局(BIPM)向各国标准计量研究院征询意见,并提出建议。
1993年,由国际标准化组织(ISO)等7个国际组织联名共同发表了《测量不确定度表示指南》(简称《指南》),尔后ISO的各成员国广泛执行和应用了该指南,依据现代误差理论测量不确定度来评价测量结果的质量。
我国国家质量技术监督局也于1999年1月11日发布并于同年5月1日实施《中华人民共和国国家计量技术规范-测量不确定度评定与表示》(JJF1059-1999)。
2 测量误差的概念测量误差简称误差。
按照传统误差理论,其定义为:测量结果与被测量真值的差。
其中,测量结果是由测量得到的被测量值,被测量真值是与给定的特定量的定义一致的量值。
由于“真值”只是个理想的概念,按其本性是不可确定的,因此测量误差也是一个理想概念。
测量不确定度理论置疑
测量不确定度理论置疑史锦顺测量是人们定量认识客观的手段。
测量学是门基础学科。
测量精度理论,又称误差理论,是测量学的理论基础。
电子测量是以电子领域为对象或以电子技术为手段的一类测量。
测量不确定度这个概念是美国人在上世纪80年代提出的,90年代初,经国际标准化组织等7大国际组织的推荐,随风行于世。
不确定度理论是好是坏,是精华,还是糟粕,我们要睁大眼睛,细细分析,大家都来看清它的真面目。
下面提出置疑10条。
有无道理,敬请评论。
1 基本定义乱变。
在不确定度理论的发展史上,各次对“不确定度”的定义有两类,A与B属第一类,C与D属第二类。
A由测量结果给出的被测量的估计值中可能误差的量度。
B 表征被测量的真值所处的量值范围的评定。
(VIM,1984,3.09条。
)C VIM第二版(1993)3.9项uncertainty (of measurement) – parameter, associated with the result of a measurement, that characterizes the dispersion of the values that could reasonably be attributed to the measurand.叶译:与测量结果相关的参数,表示合理赋予的被测量之值的分散性(以上三点见参考文献[1])。
史译:与测量结果相关的参量,它表征量值的分散性,这个分散性可以合理地归因于被测量。
D VIM第三版(2004)2.11项(网上资料[2])uncertainty—parameter that characterizes the dispersion of the quantity values that are being attributed to a measurand,based on the information used史译:不确定度是个参量,它表征量值的分散性,此分散性基于所应用的信息而被归因于被测量。
测量不确定度简析
测量不确定度简析测量不确定度简析测量是科学实验中非常重要的一环,在许多科学领域都应用广泛。
不同类型的实验在测量中所涉及到的量也各不相同,但是测量不可避免地要面对不确定度的问题。
对于物理、工程、化学等领域的研究者而言,理解并能正确处理测量不确定度非常重要。
不确定度实际上就是测量结果的不确定性范围,测量不确定度的主要目的是为科学家提供一个确定的范围,预测其结果的可能性和精度。
测量不确定度与精度有着密切的联系。
这意味着在测量实验中,测量不确定度越大,精度越低。
与此相对应的是,当测量不确定度很小的时候,预计准确测量结果的概率也会相应增大,精度也会较高。
那么如何计算测量不确定度呢?一些常见的因素可能包括下列几种因素:仪器读数的误差、粒子统计涨落等。
而测量不确定度实际上可以归纳为两种类型,即随机误差和系统误差。
随机误差即偶然误差,是由许多未知原因引起的误差。
例如,当多次测量同一个物理量时,结果可能会因为不同的外部条件(例如温度,空气流动等)而有所不同,这被称为随机误差。
通常我们可以通过测量标准差、平均误差和均方根误差等指标来计算随机误差。
系统误差则是由实验中固有的一些因素引起的误差。
这些误差通常是由不正确的测量技术、不准确的仪器设置造成的。
例如,在一个温度测量实验中,为了避免系统误差,应该使用更为准确的温度传感器等仪器。
对于系统误差,我们必须采取一些措施来纠正误差并降低其影响。
在实际测量中,尽管随机误差、系统误差会导致一定的测量不确定度,但科学家们可以通过各种手段来降低或消除这些误差。
例如,在测量前,科学家可以根据熟知的标准来校准仪器,确保测量的精确度。
此外,对于一些测量实验来说,科学家还可以采取多次测量的方法,并计算测量平均值来降低随机误差的影响。
总之,测量不确定度对于科学研究来说是一个很重要的课题。
我们应当积极地追求精确测量结果,对一些可能导致误差的因素进行全面的认识,以此来推进科学研究的进程。
在各位后续的实验过程中,建议科学家们在实验前仔细研究相关文献,熟知影响因素,并采取各种有效的手段来降低测量误差。
不确定度的认识[借鉴]
不确定度的含义是指因测量误差的存在,对被测量值的不能肯定的程度。
同样也表明这个结果的可信赖程度,是测量结果质量的指标。
不确定度越小,所述结果与被测的值越接近,质量越高,水平越高,它的使用价值越高;不确定度越大,测量结果的质量越低,水平越低,它的使用价值也就越低。
在报告测量的结果时,必须给出相应的不确定度,以便使用它的人可以评定其可靠性,同时也增强了测量结果之间的可比性。
1.定义测量不确定度是指表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。
通常测量结果的好坏用误差来衡量,但误差只能表现测量的短期质量。
测量过程是否持续受控?测量结果是否能保持稳定一致?测量能力是否符合生产盈利的要求?需要用测量不确定度来衡量。
测量不确定度越大,表示测量能力越差;反之,表示测量能力则越强。
但是不管测量不确定度多小,测量不确定度范围必须包括真值(一般用约定真值代替),否则表示测量过程已经失效。
2.作用测量不确定度是当前对于误差分析中的最新理解和阐述,以前用测量误差来表述,但两者有完全不同的含义。
更准确地定义应为测量不确定度,它表示由于测量误差的存在而对被测量值不能确定的程度。
在测量不确定度的发展过程中,人们从传统上理解它是“表征(或说明)被测量真值所处范围的一个估计值(或参数)”;也曾理解为“由测量结果给出的被测量估计值的可能误差的度量”。
这些使用过的定义,从概念上来说是一个发展和演变过程,它们涉及被测量真值和测量误差这两个理想化的或理论上的概念(实际上是难以操作的未知量),而可以具体操作的则是现定义中测量结果的变化,即被测量之值的分散性。
早在20世纪70年代初,国际上已有越来越多的计量学者认识到使用“不确定度”代替“误差”更为科学,从此,不确定度这个术语逐渐在测量领域内被广泛应用。
1978年国际计量局提出了实验不确定度表示建议书INC-1。
1993年制定的《测量不确定度表示指南》得到了BIPM、OIML、ISO、IEC、IUPAC、IUPAP、IFCC七个国际组织的批准,由ISO出版,是国际组织的重要权威文献。
关于不确定度的一些常识
关于不确定度的一些常识不确定度评定应当是令很多试验室分析人员最头大的事情之一,本期内容我们引用朱佐刚老师的文章,从生活常识举例向大家介绍什么是不确定度,不确定度有什么意义,怎样评定不确定度,不确定度与误差的区分是什么,读来通俗易懂。
例1:我们常常会被人问到,现在的室内温度是多少?我们通常会回答18℃左右,假如精确一点我们会回答(182)℃。
我们分析一下为什么这么回答。
首先18℃这个值,我们通过收看天气预报或者我们穿着或者所处的季节等因素得出,2℃是我们依据阅历得出的,和分析结果关联的范围。
我们这么回答的目的是什么呢?我们这么回答的目的就是,尽可能精确的给出室内温度的估量值,然后再依据阅历确定和分析结果关联的范围,使估量值结合这个范围以最大的把握性包含室内温度的精确值,或者说真值。
假如现在有一台经过计量检定过的温度计来测量室温,测量结果为:19.8℃,恰好落入我们给出范围内,我们就会说估量的结果很精确,回答的质量较高。
虽然室内温度的真值我们不能准确得到,但是经过计量检定的温度计测量的结果已经足够接近真值,某种程度上可以视为真值。
通过对上面例子的分析,我们其实已经完成了分析化学意义上的不确定度评定。
在这个例子中,室内温度的估量值18℃就相当于分析结果,与分析结果相关联的范围2℃就是不确定度,它用来表征分析结果的离散性。
不确定度的评定就是要得到分析结果的离散性。
分析结果与不确定度结合起来对分析结果的真值作出区间估量。
经过以上分析可以回答本章开头提到的两个问题:(1)什么是不确定度?不确定度就是分析结果的离散性。
(2)评定不确定度有什么意义?分析结果的估量值与不确定度结合起来,对分析结果的真值进行区间估量。
也就是说在肯定的置信概率(把握性)下,确定包含真值的置信区间。
例2:不确定度评定的实际应用的例子从上面的例子也可以看出,要得到合理的不确定度的评定结果,必需使用经过计量检定的器具,假如使用的温度计有较大的系统误差,不确定度的评定结果可能就不能包含真值,这样就失去了不确定度评定的意义。
有关测量不确定度的若干见解
有关测量不确定度的若干见解测量不确定度是指对测量结果的不确定性的衡量,反映了测量结果与所测量的物理量的真实值之间的差异。
在科学实验、工程设计、质量控制等领域中,测量不确定度的准确评估对于保证数据的可靠性和可比性具有重要意义。
下面我将介绍一些关于测量不确定度的基本概念和方法。
一、测量不确定度的概念1.真实值与测量值:真实值是指待测量的物理量的准确数值,而测量值是通过仪器设备和测量方法得到的近似值。
2.测量误差:测量误差是指测量值与真实值之间的差异。
测量误差可以分为系统误差和随机误差两种。
系统误差是由于仪器设备、环境条件和操作方法等固有原因导致的,它使测量结果在某个方向上有偏差。
随机误差是由于测量过程中的各种环境因素和操作过程的随机性引起的,它使测量结果在同一测量次数内存在变化。
3.真实值的不确定性:真实值的不确定性是指对于同一物理量的多次测量所得结果的离散程度,反映了重复测量时结果的可变性。
4.测量不确定度:测量不确定度是对测量结果的不确定性的度量,它是根据测量误差和真实值的不确定性而得出的一个范围,用来表示测量结果与真实值之间的可能差异。
测量不确定度通常用标准偏差或置信区间来表示。
二、测量不确定度的评估1.随机误差的评估:随机误差的评估通常采用统计学方法,可以通过多次重复测量来估计随机误差的大小。
常用的方法包括:平均值法、标准偏差法、重复测量法、方差分析法等。
2.系统误差的评估:系统误差的评估是通过对仪器设备、环境条件和操作方法等进行校准或验证来估计系统误差的大小。
常用的方法包括:校准曲线法、回归分析法、控制图法、不确定度传递法等。
3.综合评估:在实际测量中,随机误差和系统误差往往同时存在。
为了更准确地评估测量不确定度,需要将随机误差和系统误差合并进行综合评估。
常用的方法包括:最大偏差法、 merged standard uncertainty法、Monte Carlo模拟法等。
三、测量不确定度的表示和传递1.单一测量不确定度的表示:单一测量不确定度通常用标准偏差或标准不确定度来表示。
不确定度的认识
不确定度的含义是指因测量误差的存在,对被测量值的不能肯定的程度。
同样也表明这个结果的可信赖程度,是测量结果质量的指标。
不确定度越小,所述结果与被测的值越接近,质量越高,水平越高,它的使用价值越高;不确定度越大,测量结果的质量越低,水平越低,它的使用价值也就越低。
在报告测量的结果时,必须给出相应的不确定度,以便使用它的人可以评定其可靠性,同时也增强了测量结果之间的可比性。
1.定义测量不确定度是指表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。
通常测量结果的好坏用误差来衡量,但误差只能表现测量的短期质量。
测量过程是否持续受控?测量结果是否能保持稳定一致?测量能力是否符合生产盈利的要求?需要用测量不确定度来衡量。
测量不确定度越大,表示测量能力越差;反之,表示测量能力则越强。
但是不管测量不确定度多小,测量不确定度范围必须包括真值(一般用约定真值代替),否则表示测量过程已经失效。
2.作用测量不确定度是当前对于误差分析中的最新理解和阐述,以前用测量误差来表述,但两者有完全不同的含义。
更准确地定义应为测量不确定度,它表示由于测量误差的存在而对被测量值不能确定的程度。
在测量不确定度的发展过程中,人们从传统上理解它是“表征(或说明)被测量真值所处范围的一个估计值(或参数)”;也曾理解为“由测量结果给出的被测量估计值的可能误差的度量”。
这些使用过的定义,从概念上来说是一个发展和演变过程,它们涉及被测量真值和测量误差这两个理想化的或理论上的概念(实际上是难以操作的未知量),而可以具体操作的则是现定义中测量结果的变化,即被测量之值的分散性。
早在20世纪70年代初,国际上已有越来越多的计量学者认识到使用“不确定度”代替“误差”更为科学,从此,不确定度这个术语逐渐在测量领域内被广泛应用。
1978年国际计量局提出了实验不确定度表示建议书INC-1。
1993年制定的《测量不确定度表示指南》得到了BIPM、OIML、ISO、IEC、IUPAC、IUPAP、IFCC七个国际组织的批准,由ISO出版,是国际组织的重要权威文献。
不确定度举例解释
不确定度举例解释
嘿,你知道啥是不确定度不?这玩意儿就好像你要去一个地方,你
大概知道在哪个方向,但具体走哪条路、路上会遇到啥,都有点不太
确定。
比如说你要去参加一个聚会,你知道时间大概是晚上,地点大
概在那个街区,但具体几点、在哪个具体位置,就有点模糊,这就是
一种不确定度啦!
咱就说测量一个东西的长度吧,你用尺子量,就算你很小心很仔细了,也还是会有那么一点点误差呀。
可能这次量是 10 厘米,下次量就
变成 10.1 厘米了,这中间的差距就是不确定度的体现呀!这就好比你
投篮,你觉得自己瞄得挺准的,但球到底能不能进筐,还是有点不确
定嘛!
再比如天气,天气预报说明天可能会下雨,但到底下不下、下多大,都是不确定的呀!这不确定度就像是个调皮的小精灵,总是在那捣乱,让我们没法完全确定事情的结果。
你想想看,要是做什么事情都没有不确定度,那多没意思呀!生活
不就变得像设定好的程序一样了嘛!正因为有了不确定度,才会有惊喜,有意外,有让我们意想不到的事情发生呀!就像你计划好了周末
要去爬山,结果半路上遇到了一群有趣的人,一起玩得超开心,这就
是不确定度带来的乐趣呀!
不确定度在科学研究里也超级重要呢!科学家们做实验的时候,得考虑到各种不确定因素,这样才能让实验结果更可靠呀。
不然要是不考虑不确定度,那得出的结论可能就不准确啦,就像盖房子没打好地基一样危险呢!
所以呀,不确定度虽然有时候会让我们有点头疼,但它也是生活和科学中不可或缺的一部分呢!它让我们的世界变得更加丰富多彩,充满了未知和挑战,也让我们有了更多探索和发现的动力呀!你说是不是呢?。
测量不确定度的通俗理解
测量不确定度的通俗理解1. 什么是测量不确定度?测量不确定度听起来好像是个高大上的概念,但其实它就像我们生活中的小插曲。
想象一下,你在厨房做饭,准备放盐。
你把盐罐打开,撒了一点,心里想:“这盐够了吧?”可是,你又有点担心,万一少了,菜就没味道;多了,又会让人咳嗽。
测量不确定度就是在告诉我们,这种“万一”其实是有一定范围的。
换句话说,我们在测量时,总是带着一些“模糊不清”的感觉,不可能做到百分之百的准确。
1.1. 不确定度的来源不确定度的来源多得数不胜数,像你家那只懒猫,整天躲在阳光下,既不想动又时不时冒出个小意外。
比如说,温度计的读数可能因为外部温度变化而不一样,或者是你用的尺子不够精准。
还有,有时候你的小手一抖,测量的结果就像坐过山车,忽上忽下,根本没法保证准确。
这些不确定因素就像生活中的调皮鬼,让测量的结果变得“有趣”。
1.2. 不确定度的表达那么,如何表达这种不确定度呢?简单来说,我们可以用“±”符号来表示。
比如,你测量一个长度,结果是10厘米±0.5厘米,这就意味着实际的长度可能在9.5到10.5之间游荡。
就像买彩票,虽然你可能很幸运,但也有可能空手而归。
这样的表达方式,让我们在测量时心里有个底,不会因为数字的变化而慌乱。
2. 为什么要关注测量不确定度?2.1. 实用性说到这里,很多朋友可能会问:“这测量不确定度有啥用啊?”其实,它可是大有裨益呢!无论是科学实验,还是日常生活,了解不确定度能帮助我们更好地决策。
比如,你想买一个新手机,商家给你说电池续航是24小时,但你心里想着:“这数据可信吗?”如果你知道续航的测量不确定度,就能更好地评估这款手机的实际表现了。
2.2. 提升信心另外,测量不确定度还能提升我们的信心。
试想一下,你在一次重要的考试中,做了一道题,结果说对了,心里那个美呀!但是如果你知道自己答题的准确率只有70%,那就不太稳了。
了解测量不确定度,可以让你心中有数,知道什么是靠谱的,什么是“水分”十足的。
物理实验中不确定度的教法探讨
物理实验中不确定度的教法探讨
物理实验中的不确定度是指实验测量结果的可能变化范围。
它是实验测量结果的有效数字和真实值之间的差距,反映了实验测量结果的可靠程度。
1. 合理设置实验参数:实验参数的合理设置是控制实验不确定度的关键,要求实验参数尽可能满足实验要求,并且尽量减少实验不确定度。
2. 标准化实验:标准化实验是指在实验过程中,严格按照实验规程实施,确保实验的可比性和可重复性。
3. 合理使用仪器:仪器的正确使用是控制实验不确定度的重要因素,要求仪器的操作要熟练,仪器的精度要符合实验要求,并且要正确使用仪器,避免仪器误差的发生。
4. 合理处理数据:数据处理是控制实验不确定度的重要环节,要求实验数据要准确,并且要正确处理实验数据,以求得准确的实验结果。
5. 计算不确定度:在实验结束后,要对实验结果进行计算,以确定实验的不确定度。
物理实验教学中不确定度教学难点的突破思考
物理实验教学中不确定度教学难点的突破思考随着物理实验教学的不断深入,不确定度成为了物理实验教学中的重要内容和难点。
学生在实验过程中往往难以理解和掌握不确定度的概念和计算方法,导致实验结果的误差较大,无法达到预期的效果。
为了突破不确定度教学难点,我们可以从以下几个方面进行思考:
一、理论知识与实验操作相结合
不确定度的计算是建立在理论知识的基础上的,而实验操作又是不确定度计算的前提。
因此,我们应该将理论知识和实验操作相结合,将不确定度的计算方法与实验操作结合起来,使学生在实验操作过程中能够理解和掌握计算方法。
二、实验结果的分析与讨论
在实验结束后,我们可以对实验结果进行分析和讨论,通过比较实验结果与理论值的差异,引导学生理解和掌握不确定度的概念和计算方法。
同时,还要教导学生如何分析实验结果的可靠性,帮助他们避免误差的产生。
三、实验设计与实验操作的统一
在实验设计过程中,我们应该充分考虑实验操作的实际情况,从而合理地设置实验条件,避免实验误差的产生。
同时,在实验操作过程中,我们还应该注意实验的细节和技巧,以确保实验结果的可靠性。
综上所述,突破不确定度教学难点需要我们在理论知识、实验操作、实验结果分析与讨论、实验设计与实验操作的统一四个方面进行思考。
只有这样,我们才能使学生在物理实验教学中更好地理解和掌
握不确定度的概念和计算方法,提高实验结果的可靠性和准确性。
有关计量检测不确定度的分析
有关计量检测不确定度的分析计量检测不确定度分析在现代化的生产和质量管理中,计量检测的不确定度是一个非常重要的概念。
不确定度通常被认为是测量结果的可靠性和可信度的度量。
在工业生产和贸易中,测量结果的不确定度可以直接影响产品的质量和合规性,甚至可能导致产品被淘汰出市场。
对于计量检测不确定度的分析是非常重要的。
计量检测不确定度是指一个测量结果的范围,这个范围可以合理地包括测量结果的真实值。
不确定度的大小通常取决于测量仪器的精度、测量方法、环境条件和操作人员的技能等因素。
一个测量结果的不确定度越小,说明这个测量结果越可靠。
通过对计量检测不确定度的分析,可以帮助人们更好地了解测量结果的可靠性,从而提高产品的质量和合规性。
对于计量检测不确定度的分析,需要考虑以下几个方面:需要考虑测量仪器的精度和准确度。
一个精密的测量仪器通常具有更小的测量不确定度。
在选择测量仪器时,需要考虑其精度和准确度,以确保测量结果的可靠性。
需要考虑测量方法。
不同的测量方法可能会导致不同的测量不确定度。
在进行测量时,需要选择合适的测量方法,并根据测量方法的特点来评估测量的不确定度。
需要考虑环境条件。
环境条件的变化可能会影响测量结果的稳定性和精度,从而导致测量不确定度的变化。
在进行测量时,需要注意环境条件的影响,并进行相应的修正。
需要考虑操作人员的技能。
操作人员的技能对测量结果的精度和可靠性有很大的影响。
在进行测量时,需要培训和指导操作人员,以提高他们的技能和意识。
通过对以上几个方面的分析,可以更好地评估计量检测的不确定度,从而提高测量结果的可靠性。
还可以通过减小不确定度,提高测量结果的精确度和准确度,从而提高产品的质量和合规性。
测量不确定度的用法
测量不确定度的用法
1. 你知道吗,测量不确定度在科学实验里那可是超级重要啊!就像盖房子,要是不确定度太大,这房子能牢固吗?比如说你在测一个小物品的长度,要是不确定度太大,那到底准不准呢?这时候就要好好考虑测量不确定度啦。
2. 测量不确定度简直就是我们的一把衡量尺呀!好比你要去买水果,你得知道那重量到底靠不靠谱吧。
就像做物理实验,数据的可靠程度不就得靠测量不确定度来判断嘛,不然得出个稀里糊涂的结果可不行呀!
3. 哎呀呀,测量不确定度可不能小瞧啊!它就像一个贴心小助手一样。
比如你想知道一杯水的温度,要是不确定度没搞清楚,你能放心吗?想想看,要是因为不确定度没处理好,结果出错了,那多可惜啊!
4. 嘿,测量不确定度的作用可大了去了!你想想看,我们考试打分还有个波动范围呢,测量不也一样嘛。
就像测血压,不确定度掌握不好,那医生能准确判断病情吗?所以一定要重视测量不确定度呀。
5. 哇塞,测量不确定度真的很关键诶!它就像航海中的指南针。
你总不能在大海里瞎转悠吧,得有个指引呀。
就像化学实验中对某种物质含量的测定,不确定度把握好了,实验结果才有意义呀。
6. 你可别小看了测量不确定度哦!这就跟走路要有方向一样。
比如在工程测量里,如果不确定度乱七八糟的,那工程质量能有保障吗?所以一定要把测量不确定度搞清楚、弄明白呀!
我的观点结论:测量不确定度在各个领域都有着至关重要的作用,我们一定要充分认识它、利用好它,才能让我们的测量和实验更加准确可靠。
关于测量结果的不确定度的认识
关于测量结果的不确定度的认识摘要:测量不确定度是评定测量水平的指标,是判断测量结果的重要依据,特别是随着科学技术水平的飞速发展,越来越多的仪器设备应用于公路工程检测领域,为检测工作带来了巨大便利。
因此,对测量结果的不确定度评定就具有十分重要的现实意义。
本文重点介绍了测量不确定度的影响因素和评定方法,并结合实际工作,以TES-1339光照度计为实例进行了测量不确定度的评定和分析。
关键词:测量不确定度;评定;影响因素1. 测量不确定度的定义测量不确定度表征合理地赋予被测量之值的分散性,是与测量结果相联系的参数。
它表示在重复性或复现性条件下,被测量之值的分散性,因此测量不确定度仅与测量方法有关,如测量原理、测量仪器、测量环境条件、测量程序、测量人员和数据处理方法等,而与具体的数值无关。
通常不确定度由多个分量组成,如与修正量和测量标准所赋量值有关的分量、定义的不确定度。
2.测量不确定度的影响因素由测量所得的测量值只是被测量的估计值,测量过程中的随机影响及系统影响均会导致测量不确定度。
在实际测量中,可能导致不确定度的因素很多,主要包括以下几个方面:(1)对被测量的定义不完整或不完善,如非接触型亮度计,不同的视场角测量的亮度值不同,测量时,需要给出明确的定义。
(2)复现被测量的测量方法不理想。
(3)取样的代表性不够,即被测量的样本不能完全代表所定义的被测量。
(4)对测量过程受环境影响的认识不周全,或对环境条件的测量和控制不完善。
(5)对测量仪器的读数存在人为偏差,由于观测者的读数习惯和位置的不同,也会引入与观测者有关的不确定分量。
(6)测量仪器的计量性能的局限性。
(7)测量标准或标准物质的不确定度所提供标准量值的不确定度将影响测量结果。
(8)引用的数据或参数的不确定度,如物理学常数、密度等,这些数值的不确定度同样是测量不确定度的来源之一。
(9)与测量方法和测量程序有关的近似性和假定性,如用于计算测量结果的计算公式的近似程度引入的不确定度。
大学物理实验论文:大学物理实验中关于不确定度的几个问题讨论
大学物理实验论文:大学物理实验中关于不确定度的几个问题讨论摘要:主要讨论了大学物理实验误差和不确定度的关系以及直接测量不确定度的评估,最后对单次测量的不确定度评估以及不确定度计算过程中数据修约问题进行了讨论。
关键词:大学物理实验;不确定度;误差some discussions about uncertainty in university physics experimentgao jian1, liu wei1, ma xubo21. higher education press, beijing, 100029, china2. physics department of north china electric power university, beijing, 102206, chinaabstract: uncertainty in university physics experiment and its relationship with error were discussed, besides how to assess the uncertainty of direct measurement. and it also discusses the assessment of the uncertainty in one-time measurement and how to revise the data during the process of calculate uncertainty.key words: university physics experiment; uncertainty; error大学物理实验是高等理工科院校学生进行科学实验基本训练的重要基础课程之一。
测量误差与不确定度是大学物理实验中两个非常重要的概念。
误差理论已经较为成熟,而不确定度的概念、理论和应用规范等尚在不断明确、发展和完善之中。
不确定度的概念
不确定度的概念
嘿,咱今儿来说说不确定度这个事儿。
你知道吗,不确定度就像是生活中的那些小迷糊时刻。
比如说有一次,我要去一个不常去的地方,我看着地图觉得自己找得到路,可一路上我都在纠结到底走得对不对。
一会儿觉得应该是这条路,一会儿又怀疑是不是记错了。
这就好像不确定度一样,你没法确定自己的判断到底准不准确。
在很多事情上都会有不确定度呀。
就像考试的时候,你觉得自己复习得挺好,可心里还是会七上八下,不确定到底能考多少分。
或者你要做一个决定,比如选哪份工作,每个选择好像都有好处和坏处,让你纠结半天也不确定到底哪个才是最好的。
不确定度其实无处不在,它就像是个调皮的小精灵,时不时就蹦出来捣乱一下。
它让我们的生活充满了变数和未知,有时候会让我们有点头疼,但也正因为它,生活才变得更加有意思,不是吗?就像那次找路,虽然过程有点纠结,但最后找到目的地时的那种惊喜感也是很棒的呀。
所以说呀,不确定度就是生活的一部分,我们得学会和它好好相处,接受它带来的那些不确定,然后勇敢地去探索、去尝试,这样才能发现更多的精彩呢。
这就是不确定度啦!。
不确定度理解
不确定度不确定度的含义是指由于测量误差的存在,对被测量值的不能肯定的程度。
反过来,也表明该结果的可信赖程度。
它是测量结果质量的指标。
不确定度愈小,所述结果与被测量的真值愈接近,质量越高,水平越高,其使用价值越高;不确定度越大,测量结果的质量越低,水平越低,其使用价值也越低。
在报告物理量测量的结果时,必须给出相应的不确定度,一方面便于使用它的人评定其可靠性,另一方面也增强了测量结果之间的可比性。
定义测量不确定度是指“表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数”。
这个定义中的“合理”,意指应考虑到各种因素对测量的影响所做的修正,特别是测量应处于统计控制的状态下,即处于随机控制过程中。
也就是说,测量是在重复性条件(见JJF1001-1998《通用计量术语及定义》第5.6条,本文×.×条均指该规范的条款号)或复现性条件(见5.7条)下进行的,此时对同一被测量做多次测量,所得测量结果的分散性可按5?8条的贝塞尔公式算出,并用重复性标准〔偏〕差sr或复现性标准〔偏〕差sR表示。
定义中的“相联系”,意指测量不确定度是一个与测量结果“在一起”的参数,在测量结果(见5?1条)的完整表示中应包括测量不确定度。
原理测量不确定度从词义上理解,意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度,是定量说明测量结果的质量的一个参数。
实际上由于测量不完善和人们的认识不足,所得的被测量值具有分散性,即每次测得的结果不是同一值,而是以一定的概率分散在某个区域内的许多个值。
虽然客观存在的系统误差是一个不变值,但由于我们不能完全认知或掌握,只能认为它是以某种概率分布存在于某个区域内,而这种概率分布本身也具有分散性。
测量不确定度就是说明被测量之值分散性的参数,它不说明测量结果是否接近真值。
为了表征这种分散性,测量不确定度用标准〔偏〕差表示。
在实际使用中,往往希望知道测量结果的置信区间,因此,在本定义注1中规定:测量不确定度也可用标准〔偏〕差的倍数或说明了置信水准的区间的半宽度表示。
物理实验教学中不确定度教学难点的突破思考
物理实验教学中不确定度教学难点的突破思考物理实验是物理学中重要的一部分,物理实验教学不仅是物理学专业学生的必修课程,也是一种锻炼科学思维的方法。
在物理实验中,测量是非常重要的一环节,而不确定度是测量结果能够承受的误差范围。
因此,不确定度的正确处理和评估是实验准确性和精度的重要保障。
在物理实验教学中,不确定度教学是一个难点,如何突破这个教学难点呢?一、正确认识不确定度的概念在物理实验中,不确定度是指在测量过程中各种误差的影响产生的结果误差范围。
它是结果的可靠度的表现。
对于同一组测量结果,其不确定度不能超出这组结果的极差。
不确定度的正确处理和评估是实验准确性和精度的重要保障。
只有在正确的基础下,才能更好地进行不确定度计算。
二、理解不确定度的来源和分类不确定度来源有三种:系统误差、随机误差和人为误差。
系统误差也叫偏差,是因为测量仪器的原因或环境因素等造成的。
随机误差也叫做偶然误差或统计误差,是偶然因素导致的误差。
人为误差就是人为因素导致的误差,如视觉疲劳等。
不确定度分类有A类和B类。
A类不确定度包括由偶然误差导致的部分,B类不确定度包括由系统误差导致的部分。
在实验中,把这两个部分区分开来是十分重要的。
为了更好地利用不确定度分析结果,分类型分别分析不确定度,是不确定度分析的必要内容。
三、重视不确定度实验处理的过程不确定度分析与传统实验设计不同,传统实验设计主要集中在实验的难度、结果的可读性和结果的可预测性上,而不确定度分析面向单个实验最终结果和整个实验结果的可靠性,它关注于误差的来源、产生的程度、引起的结果误差的大小以及结果的可信程度等问题。
因此,学生在进行实验操作的过程中,需要重视不确定度分析的过程,不能泛泛而谈。
四、通过实例教学抓住问题的本质在不确定度的计算中,通常会遇到各种问题,例如测量数据的偏差,精度低下,实验操作的无序性等。
针对这些问题,通过实例教学,可以让学生更好地抓住问题的本质,掌握不确定度的计算方法,并培养学生对问题的认识能力。
有关计量检测不确定度的分析
有关计量检测不确定度的分析随着社会的发展,科技的进步,质量要求越来越重要。
计量作为质量的基本保证,逐渐提高了人们对该措施的认识。
“科学技术要发展,计量需先行”这表明计量在研究和生产中起着重要作用。
还必须有坚实的计量基础、先进的计量理念和严格的计量态度。
在计量检测过程中,应尽最大努力减少误差,认真分析不确定度,加强对不确定度的理解,从而提高计量检测精度。
标签:计量检测;不确定度;分析引言随着我国社会的不断进步,人们对产品质量提出了更高的要求,所以为了满足人们的需求,就必须不断提高计量检测的水平,不断增强计量检测的准确性,这主要是因为计量是质量的重要保证,能够促进科研生产的发展。
所以必须强化计量人员的计量意识,树立先进的计量理念,严格控制计量误差,对计量检测中确定度进行认真的分析,从而实现计量检测准确性的不断提升。
1 测量不确定度1.1测量不确定度定义测量不确定度是对测量结果的直接反应,作为测量结果的一个参数,具有明显的分散性,但是又可以集中地体现测量的定量结果。
不确定度的表现有很多,标准差就是常用于表现测量结果的一个指标,通过标准差,测量从业者可以计算出置信水平的区间宽度。
由于测量不确定度的影响因子很多,确认测量不确定度的方式也多种多样。
所以,在对某一计量进行测量的时候,测量从业者需要多次计量,不能把某一次的结果就当做整个计量的结果,而是要通过对分散的多个测量结果,运用贝塞尔公式进行运算。
综上所述,测量不确定度是为了完整表达测量结果而存在的。
1.2测量不确定度意义测量不确定度虽然并不能直接指导人对于生产进行某个非常具体的改良,但是可以通过对产品及产品部件的测量结果,体现出对测量结果的置信程度。
这是由于测量结果虽然可以直接划分为合格和不合格两类,但在测量过程受到的影响很多。
一方面测量者无法排除测量工具本身的误差,另一方面测量者的主观对测量结果也有影响。
所以,测量的值并不是百分之百可信的。
2 测量不确定度来源测量不确定度从词义上理解,意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度,是定量说明测量结果的质量的一个参数。
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关于“不确定度”的几点臆想:
1.一个“量值对象”(如一袋米、一只砝码的质量,一根棍子的长度,…)的“量值不确定度”U 包括其量值自身在要求应用的时空范围内“随机”变化的分量Uz 与获得量值样本的“测量”不精确而可能引起测量误差的“不确定度”分量Uc(这才是名副其实的“测量不确定度”)两部分,这两部分对应的“随机”因素通常是相互独立无关的——有U=√(Uz^2+Uc^2) ;
2. 关于“不确定度”U的表述:当前流行的“学究”式表述是说明自由度λ和扩展因子k的所谓“扩展不确定度值”(完整表述还似应说明分布规律)。
其中的自由度λ 似乎只能从学术上说明所做的评估工作有多“深入”,实际无法考核,且通常也很难说清楚;而扩展因子k也须在附加说明分布规律后表现为置信概率才好“考核”。
如此不接“地气”的繁琐表述实际已构成“不确定度”应用的主要障碍之一!“不确定度”U作为一个“评估”(实际就是“猜测”)出来的指标,理应是一个便于考核的指标(哪怕你费了九牛二虎之力弄出一个光鲜无比的指标了,若不便考核,明白人是不会相信的)。
因此,“不确定度”U的合理定量表述应该就是约定概率下的分布范围界限(缺省的概率可以约定为99.7%,对应于正态分布的3σ及通常所说的“误差限”);
3. 测量仪器设备计量特性的非理想性在某种意义上也就是他的“不
确定性”造成的,既然要用“不确定度”表达相关概念,那么“测量仪器的不确定度”便应是一个表达测量仪器计量特性的、最恰当的综合指标——它的含义就是用此测量仪器“测量”量值样本时可能引起的“不确定度”分量Uc,按上述2.的表达臆想,其值与传统表述中“测量误差范围”其实一致。
4. 站在计量测试工作的角度,对一个“量值对象”进行测量时,必须要提供的“不确定度”分量应该只是上述1.定义的、真正的“测量不确定度”——分量Uc 。
“量值对象”自身可能的“随机”变化所引起的量值不确定分量的评估主体应该是“量值对象”的提供者,例如对砝码而言,其可能受温湿度等环境影响及使用中可能的磨损等因素引起的砝码质量值“随机”变化的评估一般还是由砝码的设计、制造者“评估”比较靠谱。
5. “测量不确定度”(也包括“量值不确定度”)的表述与评估应正视“传统误差理论”中“系统误差”与“随机误差”的分类表述——或许其分类名称宜重新考量,但其实际作用不应被忽视!不然,“不确定度”就很难应付许多实际应用问题!其实,“传统误差理论”中所谓“系统误差”与“随机误差”的本质区别在于相应误差分量作为“随机过程”的自相关性———“系统”指误差序列完全相关,“随机”指误差序列完全无关,是两种假设的自相关性极限情况。
为了避免出现“随机不确定度”术语的别扭,不妨对应区分为“相关不确定度分量”与“独立不确定度分量”,或者区分为“不确定度色分量”与“不确定度白分量”。
而现行
用以区分“评估”方法的A、B分类实在没有太大的实用意义,不妨淡化(或赋予“白”、“色”的新意)。