基本测量工具的使用

基本测量工具的使用一、实验目的：1、掌握游标卡尺、螺旋测微器等基本测量工具的使用2、掌握误差的处理3、掌握测量不确定度的估算二、实验仪器：米尺、游标卡尺、螺旋测微器、待测器件三、实验原理标准误差（标准差)：21()1niinxaimn标准偏差－贝塞尔公式：2211()11nniiiixxxSnn仪器误差（限）举例:1游标卡尺，仪器示值误差一律取卡尺分度值。2螺旋测微计，量程在0—25mm及25—50mm的一级千分尺的仪器示值误差均为0.004mm。3在使用机械停表和电子停表时，其误差主要来源于启动和制动停表时的操作误差，其极限误差约为0.2s。4物理实验常用的水银温度计，其极限误差为温度计的最小分度值。5数字式仪表，误差示值取其末位数最小分度的一个单位。不确定度的定义：测量不确定度是测量结果必须具有的一个参数。测量不确定反映了对被测量真值不能肯定的程度，或者说测量值作为被测量真值和估计值可能存在的一个分布范围，并在这个分布范围内以一定的概率（如P=95%）包含被测量真值。这个范围可表述为测量结果xx(P=95%)式中：是测量平均值；△是测量不确定度；P是包含真值的概率。测量不确定度一般包含几个分量，按其数值评定的方法，可分为两大类：采用统计方法评定的A类不确定度分量和采用其他方法评定的B类不确定度分量。总不确定度△从估计方法上也可分为两类分量：A类分量△A：代表多次重复测量用统计方法计算出的分量；B类分量△B：代表用其他方法估计出的分量，它们可用“方、和、根”合成总不确定度。22AB总不确定度的A类分量△A，有关的计算表明，在5n≤10时作△A=Sx近似，置信概率近似为0.95。AxS总不确定度的B类分量△B，我们约定，在普通物理实验中大多数情况下把仪器误差限△仪简化地直接当作总不确定度B类分量。B仪这样我们得到总不确定度22xS仪直接测量结果的总不确定度的估计：2222仪xBAS由于间接量的结果是由直接量的结果根据一定的函数式计算出来的，所以，直接量的不确定度就必然影响到间接量。直接量的不确定度可以通过一定的函数式传递到间接量。设间接测量所用的数学式（或称测量式）可以用如下函数形式表示：123(,,,)yfxxx其总不确定度为：123222222123()()()yxxxfffxxx