计量基础知识-不确定度评定和数据处理64页PPT
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测量不确定度与数据处理课件
样品的不均匀性
对于某些测量对象，其内部不 同部位可能存在差异，这也会 导致测量结果的不确定度增加
。
测量不确定度的评估方法
根据历史数据建立不确定 度评估模型
通过对历史数据进行统计分析 ，可以建立不确定度评估模型 ，用于预测未来测量结果的不 确定度。
利用仪器设备的校准证书
仪器设备的校准证书通常会提 供有关仪器设备的不确定度信 息，可以用于评估测量结果的 不确定度。
数据整理包括对采集到的数据进行清洗、整理和转换等操作，使其满足后续分析的 要求。
制定数据采集计划：根据研究目的和范围，制定详细的数据采集计划，包括数据采 集的方法、时间、人员和预算等。
数据清洗与预处理
数据清洗包括去除重复数据、处 理缺失值、检测并处理异常值等 操作，以提高数据的质量和准确
性。
数据预处理包括对数据进行转换 、标准化和归一化等操作，以消 除数据间的尺度差异和提高数据
不确定度的来源
分析实验过程中可能产生的误差和不确定度的来源，如仪器设备的 精度、环境因素、操作误差等。
不确定度的计算
根据实验数据的分布和误差传递公式，计算实验结果的合成不确定 度和扩展不确定度。
实际生产中的数据处理与不确定度评估
实际生产中的数据处理
对实际生产过程中的数据进行处理和分析，以发现潜在的 质量问题并采取措施进行改进。
根据标准物质进行比较分 析
通过将测量对象与标准物质进 行比较分析，可以估算测量结 果的不确定度。
采用概率统计方法进行评 估
对于某些测量，可以采用概率 统计方法对测量结果的不确定 度进行评估，如通过重复测量 获取平均值和标准差等。
02
数据处理基础
数据采集与整理
明确数据采集的目的和范围：在数据采集前，需要明确研究的目的和数据的需求， 选择合适的数据来源和采集方法。
对于某些测量对象，其内部不 同部位可能存在差异，这也会 导致测量结果的不确定度增加
。
测量不确定度的评估方法
根据历史数据建立不确定 度评估模型
通过对历史数据进行统计分析 ，可以建立不确定度评估模型 ，用于预测未来测量结果的不 确定度。
利用仪器设备的校准证书
仪器设备的校准证书通常会提 供有关仪器设备的不确定度信 息，可以用于评估测量结果的 不确定度。
数据整理包括对采集到的数据进行清洗、整理和转换等操作，使其满足后续分析的 要求。
制定数据采集计划：根据研究目的和范围，制定详细的数据采集计划，包括数据采 集的方法、时间、人员和预算等。
数据清洗与预处理
数据清洗包括去除重复数据、处 理缺失值、检测并处理异常值等 操作，以提高数据的质量和准确
性。
数据预处理包括对数据进行转换 、标准化和归一化等操作，以消 除数据间的尺度差异和提高数据
不确定度的来源
分析实验过程中可能产生的误差和不确定度的来源，如仪器设备的 精度、环境因素、操作误差等。
不确定度的计算
根据实验数据的分布和误差传递公式，计算实验结果的合成不确定 度和扩展不确定度。
实际生产中的数据处理与不确定度评估
实际生产中的数据处理
对实际生产过程中的数据进行处理和分析，以发现潜在的 质量问题并采取措施进行改进。
根据标准物质进行比较分 析
通过将测量对象与标准物质进 行比较分析，可以估算测量结 果的不确定度。
采用概率统计方法进行评 估
对于某些测量，可以采用概率 统计方法对测量结果的不确定 度进行评估，如通过重复测量 获取平均值和标准差等。
02
数据处理基础
数据采集与整理
明确数据采集的目的和范围：在数据采集前，需要明确研究的目的和数据的需求， 选择合适的数据来源和采集方法。
大学物理实验测量不确定度及数据处理基础知识.ppt
2019-8-13
谢谢欣赏
16
1.系统误差
(1)定义：在同一条件下，多次测量同一量值时，误差绝对值 和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规律变化的误差。 (2)性质：带有系统性和方向性 (3)产生的原因： 测量仪器方面的因素。 测量方法方面的因素： 环境方面的因素。 测量人员方面的因素。
直接测量和间接测量的关系
对某一物理量进行测量时，采用一种方法时，可能为直接 测量量，而采用另一种方法是由可谓间接测量量。当时用万用 表测量电阻时得到的测量值就为直接测量值，而非间接测量值 了。
2019-8-13
谢谢欣赏
13
2.等精度测量和非等精度测量
等精度测量：
在相同的条件下，对某一物理量 X进行多次测量得到的一组
◇实验报告的内容包括：
实验名称、实验目的、实验原理、实验步骤、原始数据记录、实验数据处理、 实验结论以及实验的时间、地点、实验合作者等。 ①注明实验日期和具体时间，地点，天气、温度、气压和同组者。 ②实验题目 ③实验目的
即在实验中要解决的问题。 ④实验原理
用自己的语言简短扼要地阐述实验原理，表示出实验原理图、电路图 ，写出实验 所用的主要公式 ，说明式中各物理量的意义和单位，以及公式适用条件(或实验必 要条件)。
秩和检验法等方法。
2019-8-13
谢谢欣赏
19
(6)系统误差的减小和消除
由于测量方法、测量对象、测量环境及测量人员不尽相同，因而没有一 个普遍适用的方法来减小或消除系统误差。下面介绍几种减小和消除系统 误差的方法和途径。
①从产生系统误差的根源上消除
这是消除系统误差最根本的方法，通过对实验过程中的各个环节进行 认真仔细分析，发现产生系统误差的各种因素。
测量不确定度与数据处理ppt
根据各个影响因子（如仪器设备误差、环境条件影响等）的标准不 确定度，通过合成得到合成标准不确定度。
扩展不确定度
在合成标准不确定度的基础上，考虑分布系数或置信因子，计算扩 展不确定度。
03 数据处理基础
数据清洗
数据清洗是数据处理的重要步骤，主要涉及检查数据一致性，处理无效值和缺失 值等。
具体方法包括但不限于，处理缺失值，如填充缺失值或删除含有缺失值的记录； 处理异常值，如用平均值、中位数或标准差等方法进行平滑处理；数据规范化， 如将数据转换为统一尺度或单位。
测量不确定度与数据处理
目 录
• 引言 • 测量不确定度 • 数据处理基础 • 测量不确定度与数据处理的关系 • 实际应用案例 • 总结与展望
01 引言
主题简介
测量不确定度
测量不确定度是测量结果的可信程度 或可靠性的度量，它反映了测量结果 的不确定性或分散性。
数据处理
数据处理是对数据进行收集、整理、 分析和解释的过程，目的是从数据中 获取有用的信息或知识。
03
提高结果精度。
如何减小测量不确定度对数据处理的影响
优化测量方法和提高测量设备 的精度，可以降低测量不确定 度，从而提高数据处理结果的
可靠性。
通过增加重复测量次数，降低 随机误差的影响，从而减小测 量不确定度对数据处理的影响 。
在数据处理过程中，采用合适 的数学模型和算法，减小误差 传递和累积，提高结果的精度
仪器校准
在仪器校准中，测量不确定度用于评估测量设备的准确性和可靠性。通过对测量设备进行 定期校准，可以确保其性能参数符合要求，从而提高生产效率和产品质量。
过程控制
在过程控制中，测量不确定度用于评估生产过程的稳定性和控制精度。通过实时监测关键 工艺参数的不确定度，可以及时调整工艺参数，确保生产过程的稳定性和产品质量的一致 性。
扩展不确定度
在合成标准不确定度的基础上，考虑分布系数或置信因子，计算扩 展不确定度。
03 数据处理基础
数据清洗
数据清洗是数据处理的重要步骤，主要涉及检查数据一致性，处理无效值和缺失 值等。
具体方法包括但不限于，处理缺失值，如填充缺失值或删除含有缺失值的记录； 处理异常值，如用平均值、中位数或标准差等方法进行平滑处理；数据规范化， 如将数据转换为统一尺度或单位。
测量不确定度与数据处理
目 录
• 引言 • 测量不确定度 • 数据处理基础 • 测量不确定度与数据处理的关系 • 实际应用案例 • 总结与展望
01 引言
主题简介
测量不确定度
测量不确定度是测量结果的可信程度 或可靠性的度量，它反映了测量结果 的不确定性或分散性。
数据处理
数据处理是对数据进行收集、整理、 分析和解释的过程，目的是从数据中 获取有用的信息或知识。
03
提高结果精度。
如何减小测量不确定度对数据处理的影响
优化测量方法和提高测量设备 的精度，可以降低测量不确定 度，从而提高数据处理结果的
可靠性。
通过增加重复测量次数，降低 随机误差的影响，从而减小测 量不确定度对数据处理的影响 。
在数据处理过程中，采用合适 的数学模型和算法，减小误差 传递和累积，提高结果的精度
仪器校准
在仪器校准中，测量不确定度用于评估测量设备的准确性和可靠性。通过对测量设备进行 定期校准，可以确保其性能参数符合要求，从而提高生产效率和产品质量。
过程控制
在过程控制中，测量不确定度用于评估生产过程的稳定性和控制精度。通过实时监测关键 工艺参数的不确定度，可以及时调整工艺参数，确保生产过程的稳定性和产品质量的一致 性。
不确定度与数据处理ppt课件
3）.测量结果与深圳地区重力加速度比较。
精选ppt课件2021
39
实验2.时间测量中随机误差的分布 规律(第一册教材p62-p69)
1.用电子秒表测量电子节拍器的周期，重复测量200组 以上数据。
2.用统计方法研究随机误差分布的规律 ：
根据电子节拍器周期的测量值，作统计直方图，检 验测量值是否符合正态分布
可以相互抵消，从而可以得到最简单的 形式； 3.系数取绝对值； 4.将微分号变为不确定度符号。
精选ppt课件2021
11
不确定度分析的意义
1.不确定度表征测量结果的可靠程度，反 映测量的精确度。 2.根据对测量不确定度的要求设计实验方 案，选择仪器、测量方法等；在实验过程 和实验后，通过对不确定度大小及其成因 的分析，找到影响实验精确度的原因并加 以校正。
第二讲 测量的不确定度与数据处理
（续）
精选ppt课件2021
1
测量的不确定度与数据处理
（一）测量 （二）测量误差 （三）测量的不确定度 （四）数据处理
精选ppt课件2021
2
测量的不确定度
不确定度：
由于测量误差的存在，测量结果必然存在不 确定成份，如何用科学、合理的方法对实验结 果评价。 -----对测量结果不确定程度的评定。
间接测量方法：间接测量量的不确定度
精选ppt课件2021
4
一 、直接测量量的不确定度
1、直接测量量A类不确定度的估计
平均值
1 n
N n i1 N i
测量列的标准差 (贝塞尔公式)
N
n
(Ni N )2
i 1
n 1
测量列平均值的标准差 ，A类标准不确定度
uA
测量不确定度的评定与表示课件PPT
被测量值的分布的大部分。用符号U或UP表示。
包含因子（coverage factor）
为获得扩展不确定度，对合成标准不确定度所乘 的大于1的数。
常用符号k或kP来表示。在国内，有的也其称为覆
盖因子，其取值一般为2或3。
2021/3/10
33
3.5 测量不确定度评定流程
分析不确定度来源
重复测量重复性；测量设备；被测 量变化；测量环境；测量人员等
❖1978年国际计量局发出不确定度征求意见书，征求各国和 国际组织的意见。
❖1980年，国际计量局提出了实验不确定度建议书INC-1（ 1980）。
2021/3/10
10
不确定度的发展(续)
❖1981年10月国际计量委员会提出了建议书（CI-1981），同 意INC-1。 ❖1986年组成国际不确定度工作组，负责制定用于计量、生 产、科学研究中的不确定度指南。
22
2021/3/10
22
测量不确定度的来源
6. 测量仪器的计量性能本身的局限性 【示例】
若测量仪器的分辨力为δ，则由测量仪器所得到的读数将会受到仪器 有限分辨力的影响，从而引入数值为u = 0.29δ的不确定度分量。
23
2021/3/10
23
测量不确定度的来源
7. 赋予计量标准的值或标准物质的值不准确 【示例】
加测量次数，用平均值来估计被测量值，提高精密度和准确
度。 2021/3/10
4
准确度
准确度:（也称精度） 表示测量值与接受参照值间的一 致程度。它是系统误差和随机误差共同作用的结果。
1) 系统误差： 对同一测量对象进行多次等精度测量,误差的大小、正负都 是恒定的,或按一定的规律变化,此类误差称为系统误差。其重要特征就 是它具有某种确定性，依靠多次测量一般不能消除。
包含因子（coverage factor）
为获得扩展不确定度，对合成标准不确定度所乘 的大于1的数。
常用符号k或kP来表示。在国内，有的也其称为覆
盖因子，其取值一般为2或3。
2021/3/10
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3.5 测量不确定度评定流程
分析不确定度来源
重复测量重复性；测量设备；被测 量变化；测量环境；测量人员等
❖1978年国际计量局发出不确定度征求意见书，征求各国和 国际组织的意见。
❖1980年，国际计量局提出了实验不确定度建议书INC-1（ 1980）。
2021/3/10
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不确定度的发展(续)
❖1981年10月国际计量委员会提出了建议书（CI-1981），同 意INC-1。 ❖1986年组成国际不确定度工作组，负责制定用于计量、生 产、科学研究中的不确定度指南。
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测量不确定度的来源
6. 测量仪器的计量性能本身的局限性 【示例】
若测量仪器的分辨力为δ，则由测量仪器所得到的读数将会受到仪器 有限分辨力的影响，从而引入数值为u = 0.29δ的不确定度分量。
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2021/3/10
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测量不确定度的来源
7. 赋予计量标准的值或标准物质的值不准确 【示例】
加测量次数，用平均值来估计被测量值，提高精密度和准确
度。 2021/3/10
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准确度
准确度:（也称精度） 表示测量值与接受参照值间的一 致程度。它是系统误差和随机误差共同作用的结果。
1) 系统误差： 对同一测量对象进行多次等精度测量,误差的大小、正负都 是恒定的,或按一定的规律变化,此类误差称为系统误差。其重要特征就 是它具有某种确定性，依靠多次测量一般不能消除。
不确定度(整理).ppt
(4) 一般情况下，绝对误差的有效数位只取一位； 相对误差EN 最多取两位； 误差进位的原则是只进不舍。
(5)在任何数值中，数值的最后一位应与误差位对齐。
例如： 1.35 0.01 cm 正确，
(1.351 0.01)cm 错误。
.精品课件.
11
第二节：误差理论与数据处理
2、仪器的估计读数: （1）和仪器的不确定度对齐
.精品课件.
1
第二节：误差理论与数据处理
2、关于不确定度的一些基本概念和分类
不确定度是表征测量结果具有分散性的一个参数， 它是被测量的真值在某一量值范围内的一个评定。
所谓“标准不确定度”是指以“标准偏差”表示的
测量不确定度估计值，简称不确定度，记为△。
标准不确定度一般可分为以下三类：
（1）A类评定不确定度△A：统计方法得到的 （2）B类评定不确定度△B：非统计方法得到的
|△d|(m) 0.007 0.002 0.012 0.015 0.009 0.004 0.002 0.007 0.000 0.018
d d1 d2 ...... d10 1.719(m) 10
d d d
A
k
2
di d
i 1
k (k 1)
.精品课件.
4
第二节：误差理论与数据处理
D1 D2
f (a x)2 (b y )2
f
x
y
ln B ln D1 ln D2 ln(D1 D2 )
ln B 1 1
D2
D1 D1 D1 D2 D1(D1 D2 )
ln B 1 1
D1
D2 D2 D1 D2 D2 (D1 D2 )
EB
[ D2D1 ]2 [ D1D2 .精]品2 课件.
(5)在任何数值中，数值的最后一位应与误差位对齐。
例如： 1.35 0.01 cm 正确，
(1.351 0.01)cm 错误。
.精品课件.
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第二节：误差理论与数据处理
2、仪器的估计读数: （1）和仪器的不确定度对齐
.精品课件.
1
第二节：误差理论与数据处理
2、关于不确定度的一些基本概念和分类
不确定度是表征测量结果具有分散性的一个参数， 它是被测量的真值在某一量值范围内的一个评定。
所谓“标准不确定度”是指以“标准偏差”表示的
测量不确定度估计值，简称不确定度，记为△。
标准不确定度一般可分为以下三类：
（1）A类评定不确定度△A：统计方法得到的 （2）B类评定不确定度△B：非统计方法得到的
|△d|(m) 0.007 0.002 0.012 0.015 0.009 0.004 0.002 0.007 0.000 0.018
d d1 d2 ...... d10 1.719(m) 10
d d d
A
k
2
di d
i 1
k (k 1)
.精品课件.
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第二节：误差理论与数据处理
D1 D2
f (a x)2 (b y )2
f
x
y
ln B ln D1 ln D2 ln(D1 D2 )
ln B 1 1
D2
D1 D1 D1 D2 D1(D1 D2 )
ln B 1 1
D1
D2 D2 D1 D2 D2 (D1 D2 )
EB
[ D2D1 ]2 [ D1D2 .精]品2 课件.
实验测量不确定度与数据处理 ppt课件
普物实验理论
（2）B类评定（uB）
1）不确定度是正态分布或近似高斯分布
uB
仪 3
当在[-uB，uB]内的置信概率为68.3%
uB 仪 当在[-uB，uB]内的置信概率为99.7%
2）测量值在[a-，a+]的概率为1，在此范围外为 0，且测量值在[a-，a+]范围内均匀分布
uB
仪 3
当在[-uB，uB]内的置信概率为58%
普物实验理论
等精度测量: “四同”:同一观察者、同一仪器、 同一方法、 同一环境
b)单次测量：往往出现以下几种情况才采用
（1）测量结果的准确度要求不高，允许可以粗 略地估计误差的大小。
（2）在安排实验时，早已作过分析，认为测 量误差＜＜仪器误差。
（3）受条件的限制（如在动态测量中，无法 对待测量做重复测量）。
铯原子133基态 的两个超精细能 级之间跃迁振荡 9192631770周 所经历的时间为 一个原子时秒
二、直接测量与间接测量
普物实验理论
1、直接测量
定义：能直接得到被测量量值的测量（被测量 量和仪器直接比较）
直接测量
单次测量 重复测量
说明:
a)重复测量：在等精度的条件下对待测量进行 多次测量。每一次测量是测量全 过程的重新调节(不等于多次读数)
普物实验理论
相对不确定度：没有单位，用百分数表示，它 更能反映测量的准确程度。
普物实验理论
实验测量不确定度与数据处理
概要
普物实验理论
§1-1 测量与仪器
§1-2 不确定度的评定
§1-3 实验数据处理 —有效数字及其运算
§1-1 测量与仪器
普物实验理论
一、定义
测量：为确定被测量对象的量值而进行的被测 物与仪器相比较的单位 3.可信度 (用不确定度表示)
不确定度的评定PPT
0.1V 1V
±(0.5%读数+2个字） ±(0.8%读数+2个字）
交流 电压 VAC
200V 600V
0.1V ±(1.2%读数+10个字）
1V
（50/60Hz）
直流 2000uA 电流 …… ADC 10A
1uA …… 10mA
±(1.0%读数+10个字） ……
±(2.0%读数+10个字）
…… ……
B.测量条件达不到仪器规定要求时： 根据经验确定估读误差， Δ估可能比Δ仪大的多！
3 合成不确定度
A类不确定度分量
B类不确定度分量
对于任何一次直接测量量，都要必须算出 和 ，按“方和根”的方式合成不确定度。
(1)常用的不确定度合成公式为
(2)对任何一个直接测量原则上都必须先算出它的统 计不确定度 和两个非统计不确定度分量 后， 按“方和根”的方式合成为合成不确定度 (3)如果统计不确定度 小于 或 的1/3，测 量就可以简化为单次测量，合成不确定度的计算公 式也就简化为
1、A类不确定度 ：
可以通过统计方法来计算(如偶然误差)
通常最主要的A类不确定度分量是平均值的标 准偏差，本教材只考虑这一个分量，即
2、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、估读误差)
通常仪器误差 和估读误差 是引起B类
不确定度的主要因素，因此本教材只考虑仪器误
差不确定度
……
……
电压 （0.8% 408 2个字）V
（3.264 2）V 5.3V
查移轴显微镜的说明 书得到仪器误差也是
查螺旋测微仪的说明 书得到仪器误差就是
D.未注明仪器误差也找不到说明书或相关标准时
±(0.5%读数+2个字） ±(0.8%读数+2个字）
交流 电压 VAC
200V 600V
0.1V ±(1.2%读数+10个字）
1V
（50/60Hz）
直流 2000uA 电流 …… ADC 10A
1uA …… 10mA
±(1.0%读数+10个字） ……
±(2.0%读数+10个字）
…… ……
B.测量条件达不到仪器规定要求时： 根据经验确定估读误差， Δ估可能比Δ仪大的多！
3 合成不确定度
A类不确定度分量
B类不确定度分量
对于任何一次直接测量量，都要必须算出 和 ，按“方和根”的方式合成不确定度。
(1)常用的不确定度合成公式为
(2)对任何一个直接测量原则上都必须先算出它的统 计不确定度 和两个非统计不确定度分量 后， 按“方和根”的方式合成为合成不确定度 (3)如果统计不确定度 小于 或 的1/3，测 量就可以简化为单次测量，合成不确定度的计算公 式也就简化为
1、A类不确定度 ：
可以通过统计方法来计算(如偶然误差)
通常最主要的A类不确定度分量是平均值的标 准偏差，本教材只考虑这一个分量，即
2、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、估读误差)
通常仪器误差 和估读误差 是引起B类
不确定度的主要因素，因此本教材只考虑仪器误
差不确定度
……
……
电压 （0.8% 408 2个字）V
（3.264 2）V 5.3V
查移轴显微镜的说明 书得到仪器误差也是
查螺旋测微仪的说明 书得到仪器误差就是
D.未注明仪器误差也找不到说明书或相关标准时
计量基础知识(培训课件)
测量过程中有许多引起不确定度的来源，它们来自以 下几个方面：
（1）对被测量的定义不完整或不完善
（2）实现被测量定义的方法不理想
（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
境条件的测量与控制不完善
18
计量基础知识
第三节 数学模型
（5）对模拟式仪器的读数存在人为偏差
11
计量基础知识
第一节 基本概念
(4) 测量误差由于真值未知，往往不能准确得到，当 用约定真值代替真值时，可以得到其估计值。测量不确定 度可以由人们根据试验、资料、经验等信息进行评定，从 而可以定量确定。评定方法有A类，B类。
(5) 测量误差按性质分为随机误差和系统误差两类， 按定义随机误差和系统误差都是无穷多次测量情况下的理 想概念。测量不确定度评定时一般不区分其性质。
因此，A类标准不确定度由以观测列频率分布导出的 概率密度函数得到；B类标准不确定度由一个认定的或假 定的概率密度函数得到，此函数基于事件发生的信任度。 两种方式都用已知的概率解释。
结束
29
计量基础知识
第四节 测量不确定度的评定
第四节 测量不确定度的评定
1 标准不确定度的Ａ类评定
对被测量Ｘ，在重复性条件或复现性条件下进行ｎ次
15
计量基础知识
第二节 测量不确定度的评定步骤
5 确定对应于各输入量的标准不确定度分量ui(y)
ui(y)=ciu（xi）=
f xi u( xi )
ci
f xi
是灵敏度系数
6列出不确定度分量汇总表 7将各标准不确定度分量ui(y)合成得到合成标准不确 定度
n
uc(y) ui2 (y) i
《不确定度评定》PPT课件
• 1.1.2、不确定度在技术监督 中意义
1.1.2不确定度在技术监督中意义
• 不确定度与计量科学技术密切相关。不确 定度用以表明基准．标准、检定测试、校 准的水平，作为量值溯源的依据，并用来 表明测量设备的质量，测量过程控制所用 的计量保证，就是要保证经过验证的测量 不确定度要尽可能小，以满足计量校准或 计量检测的要求。
主要内容
1.概述 2.基本术语 3.不确定度评定过程 4.
• [测量]不确定度（uncertainty[of measurement]） 用以表征合理赋予被测量之值的分 散性，它是测量结果含有的一个参 数。
2、基本术语
• 标准不确定度（standard uncertainty）
是假设存在的相应方差的近似，像方
差那样去处理u2j，并像标准差那样去 处理uj。必要时，用相似方法处理协方
差。
1.2.2不确定度发展进程
4)用对方差合成的通常方法，可 以得到表征合成不确定度的数值， 应以“标准差”形式表示合成不 确定度及其分量。
1.2.2不确定度发展进程
5)对特殊用途，若须将合成不确定 度乘以一个因子以获得总不确定度 时，必须说明此因子的数值。
• 1978年，美国标准局局长安布勒(Ambler) 提请国际计量委员会(CIPM)注意不确定度 问题的重要性。
• 1978年5月，国际计量局(BIPM)发出不确 定度征求意见书。
• 1980年，国际计量局召开会议，讨论了各 国及国际专业组织意见，得出了结论，提出 了实验不确定度表示建议书INC-1(1980)。
4 不确定度评定举例
• 1.2.2不确定度发展进程
• 400年前，德国天文学家开普勒(Kepler)借 助于仪器进行天文测量，得以发现行星运 动规律，从测量结果比较中，他知道轨道 测量中有不确定度。
计量基础知识-不确定度评定和数据处理分析共64页文档
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
计量基础知识-不确定度评定和数据处 理分析
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
计量基础知识-不确定度评定和数据处 理分析
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
计量基础知识-不确定度和数据处理
X U
X
U
置信区间
X U
2
第六章 测量不确定度的表示与评定
第一节 测量不确定评定的一般要求
一、测量不确定度评定步骤
1、确定被测量和测量方法 测量方法包括测量原理、测量仪器及其使用条件、测量 程序、数据处理程序等。 2、分析并列出对测量结果有明显影响的不确定的来源 3、建立满足测量不确定度评定所需的数学模型 建立数学模型也称为测量模型化，即建立被测量和所有 影响量之间的函数关系。数学模型中应包括所有对测量 不确定度有影响的输入量。 Y=f(X1,X2,…，Xn) Xi 为输入量，Y为输出量。
8
关于数学模型
(1) 数学模型是测量不确定度评定的依据，但是数学模 型或者说是测量模型可能与计算公式不一致。 (2) 数学模型不是唯一的。如果采用不同的测量方法和 测量程序，就可能有不同的测量模型。 (3) 数学模型可以很复杂，也可以很简单。 (4) 理论上数学模型可由测量原理导出，但实际却不一 定都能做到，有时甚至根本无法写出数学模型。 这时可以先把对Y有影响的Xi找到，xi对y的影响可以 表示为yxi，数学模型可以写为：
j 1 i 1
x j ) / m(n 1)
s ( x) s p ( i si ) / i
2 i 1
m
14
二、
标准不确定度的B类评定
用非统计方法进行评定 用估计的标准偏差表征 B类标准不确定度分量评定的步骤：
1.判断被测量可能值的区间（-a，a）; 2.确定区间半宽度a； 3.假设被测量在区间内的概率分布; 4. 估计置信因子k
4第Leabharlann 节测量不确定评定的一般要求
一、测量不确定度评定步骤
5、确定对应于各输入量的标准不确定度分量ui (y)
X
U
置信区间
X U
2
第六章 测量不确定度的表示与评定
第一节 测量不确定评定的一般要求
一、测量不确定度评定步骤
1、确定被测量和测量方法 测量方法包括测量原理、测量仪器及其使用条件、测量 程序、数据处理程序等。 2、分析并列出对测量结果有明显影响的不确定的来源 3、建立满足测量不确定度评定所需的数学模型 建立数学模型也称为测量模型化，即建立被测量和所有 影响量之间的函数关系。数学模型中应包括所有对测量 不确定度有影响的输入量。 Y=f(X1,X2,…，Xn) Xi 为输入量，Y为输出量。
8
关于数学模型
(1) 数学模型是测量不确定度评定的依据，但是数学模 型或者说是测量模型可能与计算公式不一致。 (2) 数学模型不是唯一的。如果采用不同的测量方法和 测量程序，就可能有不同的测量模型。 (3) 数学模型可以很复杂，也可以很简单。 (4) 理论上数学模型可由测量原理导出，但实际却不一 定都能做到，有时甚至根本无法写出数学模型。 这时可以先把对Y有影响的Xi找到，xi对y的影响可以 表示为yxi，数学模型可以写为：
j 1 i 1
x j ) / m(n 1)
s ( x) s p ( i si ) / i
2 i 1
m
14
二、
标准不确定度的B类评定
用非统计方法进行评定 用估计的标准偏差表征 B类标准不确定度分量评定的步骤：
1.判断被测量可能值的区间（-a，a）; 2.确定区间半宽度a； 3.假设被测量在区间内的概率分布; 4. 估计置信因子k
4第Leabharlann 节测量不确定评定的一般要求
一、测量不确定度评定步骤
5、确定对应于各输入量的标准不确定度分量ui (y)
大学物理实验测量不确定度及数据处理基础知识.ppt
7.出现故障时，要在教师的指导下排除，不可自行盲目处理；
8.实验仪器整理。
2019-12-17
感谢你的聆听
7
撰写实验报告
◇撰写实验报告的目的
培养学生以书面形式总结工作和科学实验结果的能力
◇实验报告的内容包括：
实验名称、实验目的、实验原理、实验步骤、原始数据记录、实验数据处理、 实验结论以及实验的时间、地点、实验合作者等。 ①注明实验日期和具体时间，地点，天气、温度、气压和同组者。 ②实验题目 ③实验目的
2019-12-17
感谢你的聆听
4
第三节 大学物理实验的课程要求
• 学生实验前的准备
• 实验操作
• 撰写实验报告
• 遵守实验规则
2019-12-17
感谢你的聆听
5
学生实验前的准备
实验前必须认真阅读教材
以实验目的为中心，掌握实验原理(包括测量公式)；熟悉实验操作 要点、数据处理及其分析方法等。
即在实验中要解决的问题。 ④实验原理
用自己的语言简短扼要地阐述实验原理，表示出实验原理图、电路图 ，写出实验 所用的主要公式 ，说明式中各物理量的意义和单位，以及公式适用条件(或实验必 要条件)。
⑤实验仪器：
主要要写清仪器型号、规格、编号和性能指标
⑥实验内容或实验步骤
⑦实验记录。
⑧数据处理与计算
⑨实20验1讨9-论12及-作17业
测量值
X1、X
2、X
3、
X
称作等精度测量。
n
相同的条件：指同一时间地点、同一人、相同的测量仪器和 测量环境等条件。
非等精度测量：
在不同测量的条件下，对某一物理量进行多次测量，所得的 测量值的精确程度不能认为是相同的，称作非等精度测量。
8.实验仪器整理。
2019-12-17
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7
撰写实验报告
◇撰写实验报告的目的
培养学生以书面形式总结工作和科学实验结果的能力
◇实验报告的内容包括：
实验名称、实验目的、实验原理、实验步骤、原始数据记录、实验数据处理、 实验结论以及实验的时间、地点、实验合作者等。 ①注明实验日期和具体时间，地点，天气、温度、气压和同组者。 ②实验题目 ③实验目的
2019-12-17
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• 学生实验前的准备
• 实验操作
• 撰写实验报告
• 遵守实验规则
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5
学生实验前的准备
实验前必须认真阅读教材
以实验目的为中心，掌握实验原理(包括测量公式)；熟悉实验操作 要点、数据处理及其分析方法等。
即在实验中要解决的问题。 ④实验原理
用自己的语言简短扼要地阐述实验原理，表示出实验原理图、电路图 ，写出实验 所用的主要公式 ，说明式中各物理量的意义和单位，以及公式适用条件(或实验必 要条件)。
⑤实验仪器：
主要要写清仪器型号、规格、编号和性能指标
⑥实验内容或实验步骤
⑦实验记录。
⑧数据处理与计算
⑨实20验1讨9-论12及-作17业
测量值
X1、X
2、X
3、
X
称作等精度测量。
n
相同的条件：指同一时间地点、同一人、相同的测量仪器和 测量环境等条件。
非等精度测量：
在不同测量的条件下，对某一物理量进行多次测量，所得的 测量值的精确程度不能认为是相同的，称作非等精度测量。
测量不确定度及数据处理ppt课件
注意：绝对误差不是误差的绝对值 如测g 单摆 三线摆 气垫导轨
ms-2 9.782 9.795
9.811
误差存在于一切实验过程中，并因主观因素的影响， 客观条件的干扰及实验技术不同而不同。
15
讨论误差目的
对自己的实验结果进行评定，即置信度，置信度越 高，测量越准确。
分析测量中产生误差原因，找寻减小误差的方向， 采取措施尽可能减小误差。如合理设计实验、选择 仪器、采用一些测量方法（如比较法、复称法）、 修正公式、调节仪器等，都是为了减小测量误差。
《大学物理实验》
1
讲授内容
1.物理实验的课程设置及考核办法 2.与测量和误差相关的基础知识 3.有效数字的概念及运算法则 4.测量结果的评定 5.常用的数据处理方法
2
绪论
一.为什么开设《大学物理实验》课 物理学本身是一门实验科学
密立根：科学是在用理论和实验两只脚前进 的 如电磁相互作用的发现，电磁波理论的确立 物理实验中应用到的实验知识、方法和技能是 其他科学实验的基础。
计算平均值、不确定度，写出最后的测量结果，作图。 注意：数据计算要求写出中间过程，作图必须用坐标纸 ⑧结果分析 一定要有实验的结论和对实验结果的讨论、分析、建议 或完成思考题。
10
五.成绩考核办法
学期成绩为本期全部实验报告成绩的平均； 实验报告成绩按预习、操作、报告20：30：50综合计算； 实验必须准时。迟到1分钟扣1分，15分钟以上则取消本次实验资格，
研究性实验
5
四.三个教学环节及基本要求
三个教学环节: 1.课前预习—实验能否取得主动的关
键。 2.课堂实验。 3.课后报告—实验的总结。
6
课前预习
ms-2 9.782 9.795
9.811
误差存在于一切实验过程中，并因主观因素的影响， 客观条件的干扰及实验技术不同而不同。
15
讨论误差目的
对自己的实验结果进行评定，即置信度，置信度越 高，测量越准确。
分析测量中产生误差原因，找寻减小误差的方向， 采取措施尽可能减小误差。如合理设计实验、选择 仪器、采用一些测量方法（如比较法、复称法）、 修正公式、调节仪器等，都是为了减小测量误差。
《大学物理实验》
1
讲授内容
1.物理实验的课程设置及考核办法 2.与测量和误差相关的基础知识 3.有效数字的概念及运算法则 4.测量结果的评定 5.常用的数据处理方法
2
绪论
一.为什么开设《大学物理实验》课 物理学本身是一门实验科学
密立根：科学是在用理论和实验两只脚前进 的 如电磁相互作用的发现，电磁波理论的确立 物理实验中应用到的实验知识、方法和技能是 其他科学实验的基础。
计算平均值、不确定度，写出最后的测量结果，作图。 注意：数据计算要求写出中间过程，作图必须用坐标纸 ⑧结果分析 一定要有实验的结论和对实验结果的讨论、分析、建议 或完成思考题。
10
五.成绩考核办法
学期成绩为本期全部实验报告成绩的平均； 实验报告成绩按预习、操作、报告20：30：50综合计算； 实验必须准时。迟到1分钟扣1分，15分钟以上则取消本次实验资格，
研究性实验
5
四.三个教学环节及基本要求
三个教学环节: 1.课前预习—实验能否取得主动的关
键。 2.课堂实验。 3.课后报告—实验的总结。
6
课前预习
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计量基础知识-不确定度评定 和数据处理
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
Hale Waihona Puke xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
Hale Waihona Puke xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
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