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《山东农业大学》 2010年
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测量不确定度在基础实验中的应用研究

陈军  
【摘要】: 测量是在科学技术、工农业生产、国内外贸、工程项目以及日常生活的各个领域中不可缺少的一项工作。测量的目的是确定被测量的量值,测量结果的质量如何,测量结果是否有用,在很大程度上取决于其不确定度的大小。测量不确定度理论是20世纪60年代提出并逐渐发展的,测量不确定度是测量质量的定量评定,是测量系统最基本也是最重要的特征指标,在质量、计量诸领域都得到广泛应用,特别是国际贸易的发展,检测数据的质量高低要在国际间得到验证比对和承认,对数据的准确性和可靠性提出了更高的要求。测量不确定度的概念以及不确定度的评定和表示方法的采用,是计量科学的一个新发展,是在现代误差理论基础上建立和完善的,是测量结果评定标准化和规范化的重要体现。 实验室是生产试验、科学研究必不可少的重要基地,实验室的工作要得到认可,须遵守《检测和校准实验室能力的通用要求》(ISO/IEC 17025),对实验仪器进行全面评定,其中测量不确定度和统计分析是非常重要的,是实验室建设的基石。实验记录中记载着大量的测量数据,怎样处理实验数据,要有一个共同约定最佳处理方案,这一方案是随科学技术的发展不断修改和完善的。在基础实验教学中要贯彻执行这一方案,并通过教学实践使学生学会实验数据的处理方法。近年来,一些高校的基础实验教学中逐渐引入测量不确定度的概念,并在教学和科研中加以应用。我校已经将测量不确定度写入《大学物理实验》教材,并逐渐运用到实验教学当中,在实验仪器系统的组建当中发挥作用。 本文介绍了测量不确定度研究的目的意义、应用现状及不确定度的评定方法等,详细分析了测量不确定度与误差概念的区别,对标准不确定度的定义,不确定度的基本公式,不确定度的评定的全过程,以及概率分布、置信因子等不确定度分析计算过程中的诸要素都作了详细的论述。并从实际测量过程中,选取牛顿环实验和用拉伸法测金属丝的静态杨氏模量作为实例,进行了具体的测量不确定度应用分析,针对通常不确定度的运用过程中运算繁杂、掌握困难、不易理解等问题,做出适当的简化处理,根据测量不确定度的要求,通过评定实验,建立数学模型,分析不确定度来源,分别对不确定度分量进行评定,给出规范的评定结果。通过实验和理论分析,澄清了常被混淆的有关概念,结合实例的应用研究,提供了选择合理实验方案的有效途径。 随着高等学校素质教育的全面推进,测量不确定度的理论应充实到实验教学当中。掌握不确定度的概念,加强测量不确定度理论应用方面的研究,应作为大学基础实验教学内容改革的一个重要环节。本文对不确定度的论述和实例介绍,有助于测量不确定度的正确运用和提高实验结果的可靠性,对于深入开展测量不确定度在基础实验应用和研究将会起到一定的促进。关键词:不确定度,实验数据,实例
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG806

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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