不确定度的传递公式

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4不确定度传递公式

4不确定度传递公式不确定度传递公式，也被称为误差传递公式，用于描述当多个不同测量或计算结果相互关联时，它们的不确定度是如何传递的。

这个公式基于泰勒级数的一阶展开，通常用于简化问题并获得近似解。

公式的一般形式可以表示为：δf = sqrt((∂f/∂x)^2 · δx^2 + (∂f/∂y)^2 · δy^2 +(∂f/∂z)^2 · δz^2 + ...)其中，δf是函数f的不确定度，∂f/∂x是f对变量x的导数，δx是变量x的不确定度。

公式的右侧包含了所有相关变量的导数平方项与不确定度平方项的乘积之和。

这个公式的理论基础是假设多个变量之间的关联是线性的，并且不确定度是独立的。

然而，在实际应用中，这些假设有时并不成立。

在非线性和相关性较强的情况下，这个公式可能会导致较大的误差。

举个例子来说明不确定度传递公式的应用。

假设我们要计算一个圆形板的面积，其直径为D，不确定度为δD。

我们知道圆的面积计算公式为A=πD^2/4、那么，我们可以使用不确定度传递公式来计算不确定度δA。

首先，我们需要计算面积A对直径D的偏导数，即∂A/∂D。

根据公式，我们有∂A/∂D=πD/2、然后，我们将这个偏导数带入到不确定度传递公式中：δA = sqrt((πD/2)^2 · δD^2)化简之后，我们可以得到最终的结果：δA=(πD/2)·δD这个结果告诉我们，当直径D的不确定度增加时，面积A的不确定度也会增加。

不确定度传递公式帮助我们理解了变量之间的关系，并提供了一种估计由于测量或计算的误差而引入的不确定度的方法。

需要注意的是，不确定度传递公式假设了一些前提条件，如线性关系和独立不确定度。

在实际应用中，我们需要评估这些假设在特定问题中的适用性，并考虑使用更复杂的方法来处理相关性和非线性关系的情况。

总之，不确定度传递公式是一种用于描述多个测量或计算结果的不确定度如何传递的方法。

大物实验不确定度传递公式课件

06
总结与展望
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
总结本次课件的主要内容
介绍了大物实验不确定度传递公式的基本概念和原理
通过具体案例分析了不确定度传递公式在实验中的应用
详细阐述了不确定度传递公式的推导过程和应用方法
总结了不确定度传递公式在实验中的优缺点和注意事项
度的影响。
应用中需要注意的问题
影响因素全面考虑
在应用不确定度传递公式时，需要全面考虑各个影响因素，并对
其进行公道的分析和评估。
公式适用性
不确定度传递公式有一定的适用范围和限制条件，需要确保其适
用于具体的实验场景和需求。
操作规范
在实验过程中，需要严格遵守操作规范，确保各个测量环节的准确性和可靠性，以减小不确定度
目录
CONTENTS
01
引言
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
目的和背景
目的
介绍大物实验不确定度传递公式的概念、原理和应用。
背景
随着科学技术的不断发展，实验测量在各个领域的应用越来越广泛，而实验不确定度传递公式是实验测量中非常重要的一个概念。
实验不确定度传递公式的重要性
B类不确定度评定
通过对被测量进行单次测量，利用非统计方法求出标准偏差，从而得到B类不确定度。
比较测量法
通过比较被测量与其他已知量之间的关系，求出被测量的不确定度。
A类不确定度评定
通过对被测量进行多次重复测量，利用统计方法求出标准偏差，从而得到A类不确定度。
合成不确定度
通过对各个不确定度分量进行合成，得到总的不确定度。

常见不确定度传递公式

常见不确定度传递公式在我们的科学世界里，不确定度传递公式就像是一位神秘的“幕后英雄”，虽然不常被提及，但却在各种实验和计算中发挥着至关重要的作用。

先来说说啥是不确定度。

想象一下，你要测量一个房间的长度，用尺子量了好几次，每次得到的结果都不太一样。

这时候，这些测量结果的差异就是不确定度。

而不确定度传递公式呢，就是帮助我们弄清楚，当我们通过一系列测量和计算得出一个最终结果时，这个最终结果的不确定度是怎么从最初的测量不确定度一步步传递过来的。

比如说，在物理实验中，我们经常要通过测量几个量，然后经过计算得到一个我们真正关心的物理量。

假设我们要测量一个物体的密度，需要测量它的质量和体积。

质量的测量可能有一定的不确定度，体积的测量也有不确定度。

那最终算出来的密度的不确定度，就得靠不确定度传递公式来帮忙确定啦。

我记得有一次在实验室里，同学们在做一个测量电阻的实验。

老师给大家提供了电压表和电流表，让大家通过测量电压和电流来计算电阻。

有个同学特别认真，测量了好多组数据，但是在计算电阻的不确定度时却犯了愁。

这时候老师就出马了，耐心地给他讲解不确定度传递公式，一步一步带着他分析每个测量值的不确定度是怎么影响最终电阻的不确定度的。

最后这位同学恍然大悟，成功算出了结果，脸上露出了开心的笑容。

常见的不确定度传递公式有很多种形式，具体取决于计算的函数关系。

比如，如果是简单的加减运算，不确定度的传递就相对直接一些；要是乘除运算，或者更复杂的函数关系，那公式就会稍微复杂一点。

但别担心，只要我们理解了基本的原理，掌握这些公式也不是什么难事。

就拿一个简单的例子来说，如果有两个量 A 和 B，它们的不确定度分别是ΔA 和ΔB，我们要计算它们的和 C = A + B 的不确定度ΔC。

根据不确定度传递公式，ΔC = √(ΔA² + ΔB²) 。

是不是看起来还不算太复杂？再比如，如果是两个量相乘的情况，C = A×B，那么不确定度ΔC =C × √((ΔA/A)² + (ΔB/B)²) 。

不确定度传递公式中积商的不确定传递公式

不确定度传递公式中积商的不确定传递公式1. 前言大家好，今天我们聊聊一个听上去很复杂，但其实没那么可怕的主题——不确定度传递公式，尤其是它在积商运算中的应用。

别担心，我会用简单易懂的语言带你一步一步走，像在喝茶聊天一样轻松。

你准备好了吗？咱们开聊吧！2. 什么是不确定度？2.1 不确定度的概念首先，咱得弄明白什么是不确定度。

你想啊，咱生活中每做一件事都不可能百分之百准确。

比如你今天早上出门，气象台说今天有雨，你心里还是有点没底，是不是？不确定度就是量测结果的“可能性误差”。

简言之，就是我们对结果的不完全信心。

2.2 不确定度的来源不确定度可以来自很多方面，比如仪器本身的限制、测量环境的变化，甚至是操作人员的手抖。

就像做饭时，调味料放多了、放少了，最后味道都不一样。

这些小误差堆积起来，就成了我们要面对的不确定度。

3. 不确定度传递公式3.1 传递公式的基本形式好，咱们的主角来了。

不确定度传递公式就像一个指南，告诉我们在进行加减乘除时，如何计算结果的不确定度。

特别是当我们处理积和商时，这个公式就显得格外重要。

听上去是不是有点拗口？但别着急，我慢慢给你捋顺。

3.2 积商运算的不确定度那么，如何在积商运算中应用不确定度传递公式呢？咱以一个简单的例子来说明。

假设你在做一个实验，测量了两个值 (A) 和 (B)，它们的误差分别是 (u_A) 和 (u_B)。

根据不确定度传递公式，计算 (C = A times B) 的不确定度时，可以用以下公式：u_C = C sqrt{left(frac{u_A{Aright)^2 + left(frac{u_B{Bright)^2。

听上去是不是有点复杂？别急，咱举个栗子：假设 (A = 5) ，不确定度 (u_A = 0.1)；(B = 3) ，不确定度 (u_B = 0.05)。

代入公式，算出 (C) 的不确定度，结果就呼之欲出了。

这就像做数学题，慢慢解，一步一个脚印，总能找到答案。

不确定度的传递公式

3. 误差的分类
①.系统误差
特点：确定性可用特定方法来消除 ②.随机误差特点：随机性替代法抵消法交换法半周期偶数观测法对称观测法
可通过多次测量来减小
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
一、不确定度的概念
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。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 ( N ) ( N ) 中。
今后测量次数大于或等于5 次的t因子均取为1
B2类不确定度的估计:
SB 2 / K
K是一个系数，视误差限△的概率分布而定，可以计算，若△为正态分布K=3，若为均匀分布，若为三角分 K 3 布K 6 。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。K 3
x x S ( x)
五、在处理有效数字时几点注意：
(1)在实验中，测量分量不确定度取2位有效截断时采取“全入”方法； (2)最终结果写成：
数字；最终结果的不确定度保留1位有效数字，
x x S ( x) （单位）(P=68.3％)
的形式，结果和不确定度的末位对齐，截断采取“4舍6入5凑偶”方法；
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
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。

不确定度的传递公式

逐项逐差用于验证被测量之间是否存在多项式函数关系分组逐差用于求多项式的系数资料仅供参考应用举例拉伸法测弹簧的倔强系数应用举例拉伸法测弹簧的倔强系数设实验中等间隔的在弹簧下加砝码如每次加一克共加9次分别记下对应的弹簧下端点的位置l则可用逐差法进行以下处理1验证函数形式是线性关系基本相等时就验证了外力与弹簧的伸长量之间的函数关系是线性的即fk用此法可检查测量结果是否正确但注意的是必须用逐项逐差把所得的数据逐项相减资料仅供参考2求物理量数值现计算每加一克砝码时弹簧的平均伸长量从上式可看出用逐项逐差中间的测量值全部抵消了只有始末二次测量起作用与一次加九克砝码的测量完全等价
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：
SA(x) x
测量结果写成:
(xi x)2
n(n 1)
x x SA (x) (P =68.3％)
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。
t 因子表(表中n表示测量次数)
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 (N ) (中N 。 )
二、不确定度的分类
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。
可以通过统计方法来计算(如随机误差)。
B类不确定度：
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。
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。 e
在本课程中，无特别说明时均 e / 。5
合成不确定度S

不确定度传递公式的成立条件

不确定度传递公式的成立条件
1.函数可导：
2.独立自变量的不确定度：
不确定度传递公式只能适用于具有独立自变量的函数。

也就是说，如果函数中的自变量之间存在依赖关系，公式将不成立。

例如，如果函数为f(x,y)=x+y，那么不确定度传递公式只能用于计算x和y各自的不确定度对f(x,y)的影响，而不能计算x和y之间的相关性。

3.连续性：
在应用不确定度传递公式时，函数的自变量不确定度应该是连续的。

当自变量的不确定度发生变化时，函数的输出结果也会随之发生变化。

这种连续性条件要求函数对于微小的不确定度变化具有敏感度，也就是函数的导数存在。

4.线性变换：
不确定度传递公式可以用于线性变换，即函数为一次多项式的情况。

线性变换是指函数中的自变量与相应系数的线性关系。

例如，如果函数为f(x) = ax + b，其中a和b是常数，那么不确定度传递公式可以用于计算x的不确定度对f(x)的影响。

5.小不确定度和小改变：
需要注意的是，不确定度传递公式是概率论中的近似公式，它基于一些假设和近似，因此并不是在所有情况下都成立。

在具体应用中，需要根据实际情况进行评估和适当修正。

不确定度传递公式.ppt

测边长 a 10m的m立方体体积V，要求
EV 0.，6%问用下列哪种游标卡尺最恰当？
(1)10分度
解：V a3
(2)20分度 (3)50分度
EV
lnV a
a
ln a3 a
a
3 a
a
由条件:
EV
3 a
a
0.6%
则： 3 a 0.6%
10
得： a 0.02mm 又: 仪 a 3 0.02 3 0.03mm
故合适的仪器为50分度的游标卡尺（仪 0.0）2mm
根据公式
4M
D2 H
测量铜圆柱体的密度。
已知：M=45.038±0.004(g), D=1.2420±0.0004(cm), H=4.183±0.003(cm). 试评定的不确定度 .
解： 1.计算测量值
4M
D 2 H
4 45.038 3.141591.24202 4.183
8.886(gcm3)
周长L的不确定度 L 0.3cm
五、测量结果表达式：
N N (单位) P 0.683 N N 2 (单位) P 0.954
N N 3 (单位) P 0.997
六、传递公式的应用
1.计算间接测量量的不确定度 2.分析主要误差来源 3.在设计性实验中进行误差分配 4.帮助正确选择仪器及确定测量条件
N x
y
z
2.间接测量的不确定度由传递公式计算
dN, dxx, dyy, dzz,...
f x
2
2 x
f y
2
2 y
f z
2
2 z
......
(1)
N
ln f x
2

化学不确定度计算公式详解

化学不确定度计算公式详解在化学实验中，我们经常需要测量各种物质的质量、体积、浓度等物理性质。

然而，由于仪器的精度限制、操作技术的不确定性以及实验环境的影响，我们所得到的测量结果往往并不是绝对准确的。

为了能够客观地评价测量结果的可靠性，我们需要引入一个概念——不确定度。

不确定度是对测量结果的不确定性的度量，它反映了测量结果与真实值之间的差异程度。

在化学实验中，我们常常需要对测量结果进行不确定度评定，以确定其可靠性。

而计算不确定度的过程中，我们需要借助一些特定的公式。

本文将详细介绍化学不确定度的计算公式及其详细解释。

1. 绝对不确定度的计算公式。

在化学实验中，我们通常需要测量某个物理量，比如质量、体积、浓度等。

假设我们对某个物理量进行了n次测量，得到了n个测量结果。

这n个测量结果的平均值我们用x表示。

那么，这n个测量结果与平均值之间的偏差我们可以用标准差s来表示。

标准差s是对测量结果的离散程度的度量，它反映了测量结果的分散程度。

标准差s的计算公式如下：s = sqrt((Σ(xi-x)^2)/(n-1))。

其中，xi表示第i次测量的结果，x表示这n次测量结果的平均值，n表示测量结果的个数。

标准差s反映了测量结果的离散程度，它越大表示测量结果的离散程度越大，不确定度就越大。

2. 相对不确定度的计算公式。

在实际的化学实验中，我们通常更关心测量结果的相对不确定度。

相对不确定度是对测量结果相对误差的度量，它反映了测量结果的相对准确性。

相对不确定度的计算公式如下：u(x) = s/x。

其中，u(x)表示测量结果的相对不确定度，s表示测量结果的标准差，x表示测量结果的平均值。

相对不确定度u(x)越小表示测量结果的相对准确性越高，不确定度就越小。

3. 合成不确定度的计算公式。

在实际的化学实验中，我们通常需要对多个物理量进行测量，并且需要计算这些物理量的合成不确定度。

合成不确定度是对多个物理量测量结果的综合不确定度的度量，它反映了多个物理量测量结果的综合不确定性。

不确定度传递公式推导

不确定度传递公式推导不确定度传递公式是统计学中的一种重要方法，可以用来估算一组概率变量的统计量。

这个公式能够将一组不同统计量之间的关系揭示出来，它是由统计学家序贝克在20世纪50年代提出的。

不确定度传递公式的几个主要含义是：给定一组条件，可以根据不确定度传递公式计算出一组概率变量的期望、方差、偏差等统计量。

在统计学中，这种方法被广泛使用，用于估算概率变量的各种统计量。

首先，我们介绍一下不确定度传递公式：它是一个统计学方法，用于估算一组概率变量的期望、方差和偏差等统计量。

不确定度传递公式的一般形式是：设置一组概率变量{X1,X2,X3,…Xn}，它们的期望值E(X1),E(X2),E(X3),…E(Xn)，方差值V(X1),V(X2),V(X3),…V(Xn)，等价于向量V的元素的期望值和方差值的关系，可以用不确定度传递公式表示为：E(V)=∑ i (E(Xi) -)2V (V)=∑ i [V (Xi) + E2 (Xi) -2]其中μ是指期望值的均值。

不确定度传递公式能够用来对一组概率变量的统计量进行估算。

例如，如果我们有一组随机变量X1,X2,X3,…Xn，要估算它们的期望值E(X1),E(X2),E(X3)，…E(Xn)，和方差值V(X1),V(X2),V(X3)，…V(Xn)的话，可以用不确定度传递公式来计算。

例如，如果我们已知X1,X2,X3的期望值E(X1),E(X2),E(X3)，以及X1的方差V(X1)，则可以用不确定度传递公式推出X2,X3的方差V(X2),V(X3)：V(X2)=E2(X2)-E2(X1)-V(X1)V(X3)=E2(X3)-E2(X1)-V(X1)另外，不确定度传递公式也可以用来估算变量之间的相关性。

例如，如果我们想要估算X1,X2,X3的相关性，可以用不确定度传递公式计算出它们的相关系数：Cov(X1,X2)=E(X1X2)-E(X1)E(X2)Cov(X2,X3)=E(X2X3)-E(X2)E(X3)用不确定度传递公式来估算概率变量的统计量有许多优点：1.不确定度传递公式可以将一组概率变量之间的关系揭示出来，这样就可以用此来估算各变量之间的关系。

复合不确定度传递公式

复合不确定度传递公式
不确定度传递公式为：lnf=2lnl-2lnd-ln4-lnl，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。

不确定度越小，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。

复合量误差传递公式：σX=sqrt(σu^2+σv^2)。

误差传递公式是目标函数对每一个参数求偏导数，带入对应数值之后取绝对值，再乘以对应参数的不确定度求和。

线性函数Z=K1X1±K2X2±KnXn。

则有mz=±［（k1m1）^2+（k2m2）^2+（knmn）^2］^1/2。

一般函数：Z=f（X1，X2，Xn）。

则有mz^2=（əf/əX1）^2m1^2+（əf/əX2）^2m2^2+（əf/əXn）^2mn^2。

当测定值大于真值时
误差为正，表明测定结果偏高；反之，误差为负，表明测定值偏低。

在测定的绝对误差相同的条件下，待测组分含量越高，相对误差越小；反之，相对误差越大。

因此，在实际工作中，常用相对误差表示测定结果的准确度。

有时也采用中位数来表示分析结果。

中位数即一组测定数据从小至大进行排列时，处于中间的那个数据或中间相邻两个数据的平均值。

用中位数表示分析结果比较简单，但存在不能充分利用数据的缺点。

不确定度概念及评定

不确定度概念及评定1. 不确定度概念不确定度就是表征被测量的真值所处的量值范围的评定。

它是对测量结果受测量误差影响不确定程度的科学描述。

具体地说，不确定度定量地表示了随机误差和未定系统误差的综合分布范围，它可以近似地理解为一定置信概率下的误差限值。

分类：一是用统计学方法计算的A 类标准不确定度A u ，它可以用实验标准误差来表征；另一类是其它非统计学方法（或者说经验的方法）评定的B 类标准不确定度B u 。

2. 标准不确定度评定考虑正态分布，有）（）（112--==∑=n n x x S u NI iX A3/A u B = （A 为仪器的仪器误差限，并认为它是均匀分布）上式称为贝塞尔公式。

3. 合成标准不确定度cuA 类和B 类标准不确定度用方和根方法合成，得到直接测量结果的合成标准不确定度c u ，即22B A c u u u +=4. 扩展不确定度U在工程技术中，置信概率P 通常取较大值，此时的不确定度称为扩展不确定度。

常用标准不确定度的倍数表达，即c ku U = （32、=k ）当k 取2，且对应不确定度分布为正态分布时，置信概率P 约为95%。

而当不确定度分布不明确时，我们不具体说它的置信概率是多少。

在实验教学中，统一用c u U 2=（我们认定总的不确定度符合正态分布）来对实验结果进行评定。

在此我们约定，用x x BA U u x u x u 、）、（）、（分别表示某被测量的标准A 类、B 类、合成和扩展不确定度。

一般情况若我们不特别指明，不确定度均指扩展不确定度。

三、测量结果的表达1. 单次测量单次测量在实验中经常遇到，很显然，A 类不确定度无法由贝塞尔公式计算，但并不表示它不存在。

在教学实验中，我们可认为A u ＜＜B u ，从而得到3/A u u B c =≈ 其中A 为仪器误差限。

A一般取仪器最小分度值。

对于电工仪表有两种情况：电表： A =量程×准确度等级（%）电阻箱、电桥、电势差计等可以近似取A =示值×准确度等级（%）因此，测量结果可表达为c u x x 3±=2. 多次直接测量设测量值分别为.,......,,21n x x x ，则∑==ni ix nx 11）（）（112--==∑=n n x x S u NI iX A3/A u B =22BA c u u u +=测量结果表示为：c u x x 2±= xu E c =（用百分数表示）用千分尺测量一圆柱体的直径D ，测量数据如下：（单位：mm ）试求其不确定度）（D U∑==101101I ID D =18.000 mm ）（11010)(1012--=∑=I IA D Du =0.0013 mmmm A u B 0058.03/===+=+=22220058.00013.0BD cu S D u ）（0.006 mm结果为0012.0000.18±=D mm %06.0=E例2．用0.5级量程2.00V 的电压表测得电阻两端的电压值如下(单位:V ):试计算出电压的不确定度）（U u c。

不确定度传递公式

不确定度传递公式设有一组测量值x1, x2, ..., xn及其对应的不确定度δx1,δx2, ..., δxn。

我们希望计算这些值的函数x = f(x1, x2, ..., xn)的不确定度δx。

根据不确定度传递公式，不确定度δx可以通过以下步骤计算。

步骤1：计算传递函数首先，我们需要计算传递函数f'(x1, x2, ..., xn)，它表示最终结果x对每个测量值的变化的响应。

传递函数可以通过对函数f(x1,x2, ..., xn)求偏导数得到。

例如，对于一个简单的函数x=x1+x2，传递函数为f'(x1,x2)=∂x/∂x1=1，f'(x1,x2)=∂x/∂x2=1步骤2：计算不确定度传递接下来，我们将传递函数乘以对应的测量值的不确定度，并对所有测量值求平方和后开方，得到不确定度传递δx。

例如，对于x=x1+x2，传递函数f'(x1,x2)=1，不确定度传递公式为：δx = sqrt((f'(x1, x2) * δx1)^2 + (f'(x1, x2) * δx2)^2) = sqrt((1 * δx1)^2 + (1 * δx2)^2)在实际应用中，可能会遇到复杂的函数关系和多个测量值之间的相互作用。

在这种情况下，需要根据具体的函数形式和测量值的不确定度来计算传递函数和不确定度传递。

同时，如果函数关系中存在非线性项，可以通过应用线性近似方法来计算传递函数。

这涉及到计算传递函数的一阶偏导数和测量值的不确定度的乘积，并进行求和。

需要注意的是，不确定度传递公式假设不同测量值之间的误差是独立且无关的。

如果存在相关误差，则需要在计算传递函数和不确定度传递时进行修正。

不确定度传递公式是一个非常有用的工具，可用于估计测量结果的不确定度，在科学实验、工程测量和各种测量和数据分析中有广泛应用。

但需要注意的是，不确定度传递公式只提供了对最终结果的不确定度的估计，不提供有关测量结果的准确性的任何信息。

不确定度的传递公式

B2类不确定度的估计:
SB2 / K
K是一个系数，视误差限△的概率分
布而定，可以计算，若△为正态分布K=3，
若为均匀分布，布K 6 。
K若为3三角分
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。K 3
3. 误差的分类
①.系统误差特点：确定性
可用特定方法来消除
②.随机误差
替代法抵消法交换法半周期偶数观测法对称观测法
特点：随机性可通过多次测量来减小
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
一、不确定度的概念
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。
单次测量不确定度 SB1
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 S B1
e 对于 SB1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
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 2．误差来源 3．误差的分类
1. 绝对误差与相对误差
①.绝对误差
N(误差） Ni (测量值） N（真值）
②.相对误差
E N 100% N
2. 误差来源
①.仪器 ②.方法 ③.环境 ④.人员
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。
t 因子表(表中n表示测量次数)

大物实验-不确定度传递公式

大物实验-不确定度传递公式
• 引言 • 不确定度传递公式的基本概念 • 不确定度传递公式的应用 • 不确定度传递公式的实例分析 • 结论
01
引言
主题简介
主题概述
不确定度传递公式是大物实验中用于评估测量结果不确定度的关键工具，它涉及到多个测量参数的不确定度如何通过数学运算传递。
重要性
在科学实验和工程实践中，准确评估测量结果的不确定度对于实验结果的可靠性和可比性至关重要。
不确定度的计算方法
总结词
不确定度的计算方法包括直接测量法、间接测量法和蒙特卡洛模拟法等。
详细描述
直接测量法是根据实验数据直接计算不确定度的方法，适用于可以直接测量量值的情况。间接测量法是通过测量多个相关量值并利用数学模型计算得到最终结果，然后根据各量值的不确定度计算总不确定度。蒙特卡洛模拟法则通过随机抽样和统计方法计算不确定度，适用于较为复杂的情况。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法计算不确定度。
提高实验效率和质量
在实验过程中，不确定度传递公式有助于我们优化实验步骤和数据处理方法，提高实验效率度传递模型
随着科学研究的深入，我们需要处理更复杂的测量系统和数据模型，因此需要进一步探索更高级的不确定度传递模型。
开发更高效的数据处理和分析方法
为了更好地利用不确定度传递公式，我们需要开发更高效、智能的数据处理和分析方法，提高数据处理的速度和精度。
03
不确定度传递公式的应用
测量值的组合和分解
测量值的组合
当一个物理量由多个测量值组合而成时，不确定度传递公式可用于评估最终测量结果的不确定度。通过将各个测量值的不确定度进行合成，可以计算出最终结果的合成不确定度。
测量值的分解

不确定度的概念

可以通过统计方法来计算(如偶然误差)
S S1 S 2 S 3 ... S m
2 2 2 2
B类不确定度u：
不能用统计方法只能用其他方法估算 (如仪器误差)
U U 1 U 2 U 3 ... U n
2 2 2 2
三、直接测量不确定度的计算
1)A类不确定度的计算：
2 2
2
2
2
(1)
(2)
其中 f 为间接测量量 N 与直接测量量 x 、 y 、 z……之间的函数关系。
五、测量结果表达式：
N N (单位)
N N 2 (单位)
P 0.683
P 0.954
P 0.997
N N 3 (单位)
六、传递公式的应用
1.计算间接测量量的不确定度 2.分析主要误差来源
L
L L a b a b
3) 合成不确定度
A类不确定度分量 B类不确定度分量
S1 , S 2 , S i ,......S m
u1 , u2 , u j ,......un
nห้องสมุดไป่ตู้

S
i 1
m
2 i
u
j 1
2 j
用 50 分度游标卡尺测一圆环的宽度，其数据如下： m=15.272;15.276;15.268;15.274;15.270;15.274;15.268; 15.274;15.272cm . 求合成不确定度。
四、不确定度的传递公式
1.多元函数的全微分
设N为待测物理量，X、Y、Z为直接测量量
N f ( x , y , z ...)
f f f dN dx dy dz ... x y z

【精品】4不确定度传递公式-2012

【精品】4不确定度传递公式-2012我们现在要说的是“不确定度传递”这个概念已经包含在模型中。

关于不确定度的传递，我们之前有介绍过（下节）。

不确定度传递是什么？它意味着传递公式中各个部分不确定度传递公式中的变量。

如果是一个变量（或者某个时刻）通过另一个变量（或一个变量)(或多个变量）发生改变（或传递）就会导致变量变动，也就是变量在不同时刻之间不确定度增加了，即：定义：如果在一个函数中，一个变量(i)在另一个函数中以另一个函数为基数表达，则将该函数变为：如果这个函数不变(a. j. n),则该函数为恒定值；如果是，则该函数为零(f=1),则该函数为不确定；如果该函数为恒定值(q= u f)则该函数为正数。

如果是0那么可能就是变量变小了。

定义：函数在某一时刻里有一个变量变化（该变量改变）值为0 (如果没有),该变量即为无穷大。

那么有一个假设是一定可取并且在某一个时刻出现了无穷大（或者无穷小）数量，那么我们在下一篇中就可以研究这个问题了：这个问题很简单！有什么？当然也可以这么说:1.这个变量就是一个不确定度（或变量),或者说这是一个不确定度问题（不确定度或不确定性)(也称为不确定因素)2.如果这个变量是这样产生的原因是（或其中一个变量改变了）呢？你应该如何去选择你要去进行“不确定度传递”本文会告诉你答案！在这篇文章中我们会进一步介绍什么是不确定度传递公式中什么含义？它到底可以给我们怎样一个想法呢来认识一下：不确定度传递公式(1)在公式中: a= t 0 (a- d) f (a+2) b= q= b b是对变量不确定度(1)传递到0 (如果不变 1.为了保证不确定度的传递关系，我们可以将不确定度（不确定度）传递到函数中。

度传递到变量 t,并根据传递关系把 t和 q相加得到 b2.如果不确定度传递到0,那么这个变量就在该函数中有恒定值3.如果这种关系保持不变那么我们就把 t相加得到的值除以这个不确定度传递到 t,此时这个不确定度值就应该与 t相减后得到不确定度为04.当“不确定度传递”是恒定值时，该函数中有一个函数“b”；当该变量为微分时，该函数中有一个函数“a”；当该变量为微分时，该函数“c”。

弹簧求不确定度的公式

弹簧求不确定度的公式
1. 弹簧劲度系数不确定度公式推导的基础知识。

- 在胡克定律F = kx（其中F是弹簧所受的力，k是劲度系数，x是弹簧的伸长量）中，如果要研究k的不确定度，首先要明确不确定度传递公式。

- 对于函数y = f(x_1,x_2,·s,x_n)，其不确定度u(y)的传递公式为u(y)=√(∑_i = 1)^n((∂ f)/(∂ x_i))^2u^2(x_i)。

2. 弹簧劲度系数k=(F)/(x)不确定度公式的推导。

- 对于k=(F)/(x)，这里F和x是测量量，它们都有各自的不确定度u(F)和
u(x)。

- 首先求k对F和x的偏导数：
- (∂ k)/(∂ F)=(1)/(x)。

- (∂ k)/(∂ x)=-(F)/(x^2)。

- 根据不确定度传递公式u(k)=√((frac{∂ k){∂ F})^2u^2(F)+((∂ k)/(∂
x))^2u^2(x)}。

- 将偏导数代入可得：u(k)=√((frac{1){x})^2u^2(F)+(-(F)/(x^2))^2u^2(x)}。

- 进一步化简为u(k)=√((u^2)(F))/(x^{2)+frac{F^2u^2(x)}{x^4}}。

- 如果F和x是多次测量取平均值的情况，设¯F为F的平均值，¯x为x的平均值，则k = frac{¯F}{¯x}，其不确定度
u(k)=√(frac{u^2)(¯F){¯x^2}+frac{¯F^2u^2(¯x)}{¯x^4}}。

urel不确定度的公式

urel不确定度的公式Urel不确定度的公式在测量和实验中，我们经常会面临各种不确定度。

Urel (Relative Uncertainty) 是其中一种常见的不确定度的表达形式。

它通常用于衡量一个物理量的不确定程度相对于其测量结果的相对误差。

在本文中，将为您介绍几种与Urel不确定度相关的公式，并提供例子来解释说明。

Urel的定义Urel 表示相对不确定度，它是某个物理量的不确定度与该物理量测量结果的比值。

Urel 的计算公式如下所示：Urel = (ΔX / X) × 100%其中ΔX代表对物理量X的不确定度。

绝对不确定度的计算在计算Urel时，第一步是计算绝对不确定度ΔX。

绝对不确定度通常是由测量仪器的误差以及测量过程中其他不确定性因素引起的。

以下是几种计算绝对不确定度的常见公式：1. 最小可读度在使用具有刻度的测量仪器进行测量时，最小可读度是重要的不确定度来源之一。

最小可读度由仪器的刻度间隔决定，通常以仪器刻度的十分之一作为不确定度。

例子：如果用一个刻度间隔为1毫米的尺子测量一段长度，最小可读度可以估计为毫米。

如果尺子的读数是毫米，那么最小可读度的绝对不确定度为毫米。

2. 随机误差测量过程中可能存在随机误差，这包括由于操作员的技巧、环境条件的变化以及测量仪器的固有变化而引起的误差。

随机误差的绝对不确定度通常使用标准偏差σ 来表示。

例子：用同一台天平重复称量同一物体多次，得到的测量结果可能有所不同。

这种不同结果之间的差异可以用标准偏差来衡量。

假设测量结果的标准偏差为克，那么随机误差的绝对不确定度为克。

3. 装置误差装置误差是由于测量仪器的系统性偏差引起的。

装置误差的绝对不确定度通常由制造商提供的仪器精度规格来确定。

例子：使用一个有克装置误差的天平测量一段重量，如果天平的读数为克，那么装置误差的绝对不确定度为克。

绝对不确定度的传递在许多情况下，我们需要通过已知物理量的绝对不确定度来计算其他物理量的绝对不确定度。