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实验测量数据处理与不确定度评定

处理我测得的弹簧振子周期数据(period.csv),拟合周期与质量的关系求劲度系数,按 GUM 方法评定 A 类和 B 类不确定度并合成,写成实验报告的数据处理部分。

智能体怎么做

  1. 先生成演示数据按要求模拟 7 个质量点、每点测 20 个周期的总时间、重复 5 次;设定真值 k = 24.80 N/m,便于检验处理流程。
  2. 拟合取 T² = a·m + b,计入弹簧有效质量;用有效方差加权最小二乘并以正交距离回归复核,χ²/ν = 0.64,截距推得弹簧等效质量 8.9 g,与理论值 9.5 g 相容。
  3. A 类与 B 类评定先做方差齐性检验再合并标准差,A 类 u = 0.064 N/m;秒表分辨力、天平按矩形分布,秒表走时误差按全相关单独计入,B 类 u = 0.015 N/m。
  4. 合成与报告合成 u_c = 0.065 N/m,Welch–Satterthwaite 有效自由度 31,最终 k = (24.70 ± 0.13) N/m(95%);另做 20 万次蒙特卡洛复核,两者相差约 0.1%。

运行截图

PaperOK科研助手中这次对话的实际界面。

实验测量数据处理与不确定度评定 运行截图:回答开头给出最终结果 k = (24.70 ± 0.13) N/m 和不确定度预算
回答开头给出最终结果 k = (24.70 ± 0.13) N/m 和不确定度预算点击查看大图
实验测量数据处理与不确定度评定 运行截图:在右侧打开拟合图
在右侧打开拟合图点击查看大图

运行结果

以下文件由智能体在应用中实际生成,未做修改。

实验测量数据处理与不确定度评定:T² 与振子质量的加权线性拟合及残差:k = 24.70 N/m,弹簧等效质量 8.9 g
T² 与振子质量的加权线性拟合及残差:k = 24.70 N/m,弹簧等效质量 8.9 g · 下载报告、数据与脚本

把这个案例导入到软件里

这次运行的完整对话:打开后能看到每一步做了什么、打开生成的文件,还可以接着提问修改。

已经装好最新版 PaperOK科研助手:点「在软件中打开」,软件会自动下载并打开这个案例;也可以在软件左侧的「案例库」里找到它。点了没反应,就按下面的步骤手动导入:

  1. 安装 PaperOK科研助手需要 1.0.1 及以上版本,可以在下载页获取。
  2. 下载案例文件 paperok-case-measurement-uncertainty.zip(133 KB),下载后不用解压。
  3. 导入打开软件,在左侧栏「对话」标题右边点上传图标(导入对话),选择刚下载的 zip。
  4. 查看或继续导入完成后,这个案例会出现在对话列表最上方:展开「工作过程」看每一步,右侧文件区可以打开生成的文件,也可以直接在输入框里接着提要求。

为控制体积,超过 100 MB 的原始数据和运行环境(如 Python 虚拟环境)没有打包进去,需要重新运行时模型会自动下载或安装。对话里出现的本机路径已做匿名处理。