測量不確定度在基礎實驗中的應用研究.pdf

1、測量是在科學技術、工農業(yè)生產、國內外貿、工程項目以及日常生活的各個領域中不可缺少的一項工作。測量的目的是確定被測量的量值，測量結果的質量如何，測量結果是否有用，在很大程度上取決于其不確定度的大小。測量不確定度理論是20世紀60年代提出并逐漸發(fā)展的，測量不確定度是測量質量的定量評定，是測量系統(tǒng)最基本也是最重要的特征指標，在質量、計量諸領域都得到廣泛應用，特別是國際貿易的發(fā)展，檢測數(shù)據(jù)的質量高低要在國際間得到驗證比對和承認，對數(shù)據(jù)的準確性和

2、可靠性提出了更高的要求。測量不確定度的概念以及不確定度的評定和表示方法的采用，是計量科學的一個新發(fā)展，是在現(xiàn)代誤差理論基礎上建立和完善的，是測量結果評定標準化和規(guī)范化的重要體現(xiàn)。
　　 實驗室是生產試驗、科學研究必不可少的重要基地，實驗室的工作要得到認可，須遵守《檢測和校準實驗室能力的通用要求》（ISO/IEC17025），對實驗儀器進行全面評定，其中測量不確定度和統(tǒng)計分析是非常重要的，是實驗室建設的基石。實驗記錄中記載著大量的

3、測量數(shù)據(jù)，怎樣處理實驗數(shù)據(jù)，要有一個共同約定最佳處理方案，這一方案是隨科學技術的發(fā)展不斷修改和完善的。在基礎實驗教學中要貫徹執(zhí)行這一方案，并通過教學實踐使學生學會實驗數(shù)據(jù)的處理方法。近年來，一些高校的基礎實驗教學中逐漸引入測量不確定度的概念，并在教學和科研中加以應用。我校已經將測量不確定度寫入《大學物理實驗》教材，并逐漸運用到實驗教學當中，在實驗儀器系統(tǒng)的組建當中發(fā)揮作用。
　　 本文介紹了測量不確定度研究的目的意義、應用現(xiàn)狀及

4、不確定度的評定方法等，詳細分析了測量不確定度與誤差概念的區(qū)別，對標準不確定度的定義，不確定度的基本公式，不確定度的評定的全過程，以及概率分布、置信因子等不確定度分析計算過程中的諸要素都作了詳細的論述。并從實際測量過程中，選取牛頓環(huán)實驗和用拉伸法測金屬絲的靜態(tài)楊氏模量作為實例，進行了具體的測量不確定度應用分析，針對通常不確定度的運用過程中運算繁雜、掌握困難、不易理解等問題，做出適當?shù)暮喕幚恚鶕?jù)測量不確定度的要求，通過評定實驗，建立數(shù)學

5、模型，分析不確定度來源，分別對不確定度分量進行評定，給出規(guī)范的評定結果。通過實驗和理論分析，澄清了常被混淆的有關概念，結合實例的應用研究，提供了選擇合理實驗方案的有效途徑。
　　 隨著高等學校素質教育的全面推進，測量不確定度的理論應充實到實驗教學當中。掌握不確定度的概念，加強測量不確定度理論應用方面的研究，應作為大學基礎實驗教學內容改革的一個重要環(huán)節(jié)。本文對不確定度的論述和實例介紹，有助于測量不確定度的正確運用和提高實驗結果的可