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文檔簡(jiǎn)介

1、第一章 緒論l 1-7 用二等標(biāo)準(zhǔn)活塞壓力計(jì)測(cè)量某壓力得100.2Pa,該壓力用更準(zhǔn)確的辦法測(cè)得為100.5Pa,問(wèn)二等標(biāo)準(zhǔn)活塞壓力計(jì)測(cè)量值的誤差為多少? 【解】在實(shí)際檢定中,常把高一等級(jí)精度的儀器所測(cè)得的量值當(dāng)作實(shí)際值。故二等標(biāo)準(zhǔn)活塞壓力計(jì)測(cè)量值的絕對(duì)誤差測(cè)得值實(shí)際值100.2100.50.3( Pa)。 相對(duì)誤差=l 1-9 使用凱特?cái)[時(shí),g由公式g=42(h1+h2)/T2給定。今測(cè)出長(zhǎng)度(h1+h2)為(1.04230±0.00005)m,振動(dòng)時(shí)間T為(2.0480±0.0005)s。試求g及其最大相對(duì)誤差。如果(h1+h2)測(cè)出為(1.04220±0.0

2、005)m,為了使g的誤差能小于0.001m/s2,T的測(cè)量必須精確到多少? 【解】測(cè)得(h1+h2)的平均值為1.04230(m),T的平均值為2.0480(s)。由,得:當(dāng)有微小變化、T有變化時(shí),令g的變化量為:的最大相對(duì)誤差為:如果測(cè)出為(1.04220±0.0005)m,為使g的誤差能小于0.001m/s2,即: 也即 求得:l 1-10. 檢定2.5級(jí)(即引用誤差為2.5%)的全量程為100V的電壓表,發(fā)現(xiàn)50V刻度點(diǎn)的示值誤差2V為最大誤差,問(wèn)該電壓表是否合格? 【解】 引用誤差示值誤差測(cè)量范圍上限。所以該電壓表的引用誤差為: 由于: 2%<2.5% 所以該電壓表合

3、格。113 多級(jí)彈導(dǎo)火箭的射程為10000km時(shí),其射擊偏離預(yù)定點(diǎn)不超過(guò)0.lkm,優(yōu)秀射手能在距離50m遠(yuǎn)處準(zhǔn)確地射中直徑為2cm的靶心,試評(píng)述哪一個(gè)射擊精度高?解:多級(jí)火箭的相對(duì)誤差為:射手的相對(duì)誤差為:多級(jí)火箭的射擊精度高。附加11 測(cè)得某三角塊的三個(gè)角度之和為180o0002”,試求測(cè)量的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差解:絕對(duì)誤差等于:相對(duì)誤差等于:第二章 誤差的基本性質(zhì)與處理l 2-2. 試述單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差和算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差,兩者物理意義和實(shí)際用途有何不同?【解】單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差表征同一被測(cè)量n次測(cè)量的測(cè)量值分散性的參數(shù),可作為測(cè)量列中單次測(cè)量不可靠性的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差是表征同一

4、被測(cè)量各個(gè)獨(dú)立列算術(shù)平均值分散性的參數(shù),可作為算術(shù)平均值不可靠性的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)在n次測(cè)量的等精度測(cè)量列中,算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差為單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差的,當(dāng)測(cè)量次數(shù)n愈大時(shí),算術(shù)平均值愈接近被測(cè)量的真值,測(cè)量精度也愈高。l 2-3. 試分別求出服從正態(tài)分布、反正弦分布、均勻分布誤差落在中的概率。 【解】(1)誤差服從正態(tài)分布時(shí) 引入新變量t:,經(jīng)變換上式成為: (2)誤差服從反正弦分布時(shí) 因反正弦分布的標(biāo)準(zhǔn)差為:,所以區(qū)間,故: (3) 誤差服從均勻分布時(shí) 因其標(biāo)準(zhǔn)差為:,所以區(qū)間,故 l 2-4. 測(cè)量某物體重量共8次,測(cè)得數(shù)據(jù)(單位為g)為236.45,236.37,236.51,236.34,236.

5、39,236.48,236.47,236.40,求其算術(shù)平均值及其標(biāo)準(zhǔn)差。 【解】選參考值,計(jì)算差值、和殘差等列于表中。 或依算術(shù)平均值計(jì)算公式,n=8,直接求得: 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差:用貝塞爾公式計(jì)算: l 26 測(cè)量某電路電流共5次,測(cè)得數(shù)據(jù)(單位為mA)為168.41,168.54,168.59,168.40,168.50。試求算術(shù)平均值及其標(biāo)準(zhǔn)差、或然誤差和平均誤差。解:, l 27 在立式測(cè)長(zhǎng)儀上測(cè)量某校對(duì)量具,重復(fù)測(cè)量5次,測(cè)得數(shù)據(jù)(單位為mm)為200015,20.0016,20.0018,20.0015,20.0011。若測(cè)量值服從正態(tài)分布,試以99的置信概率確定測(cè)量結(jié)果。解:求算術(shù)平

6、均值求測(cè)量列單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差用貝塞爾公式計(jì)算:用別捷爾斯公式計(jì)算:求算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差求單次測(cè)量的極限誤差和算術(shù)平均值的極限誤差做法1 :因n5 較小,算術(shù)平均值的極限誤差應(yīng)按t分布處理。 現(xiàn)自由度為:n14; 10.990.01, 查 t 分布表有:4.60單次測(cè)量的極限誤差:算術(shù)平均值的極限誤差:寫出最后測(cè)量結(jié)果做法2 :因假設(shè)測(cè)量值服從正態(tài)分布,并且置信概率P=2(t)=99%,則(t)=0.495,查正態(tài)分布積分表,得置信系數(shù) 單次測(cè)量的極限誤差:算術(shù)平均值的極限誤差:寫出最后測(cè)量結(jié)果l 210 用某儀器測(cè)量工件尺寸,已知該儀器的標(biāo)準(zhǔn)差0.001mm,若要求測(cè)量的允許極限誤差為

7、7;0.0015mm,而置信概率P為0.95時(shí),應(yīng)測(cè)量多少次?解:根據(jù)極限誤差的意義,有根據(jù)題目給定得已知條件,有查教材附錄表3有若n5,v4,0.05,有t2.78,若n4,v3,0.05,有t3.18,即要達(dá)題意要求,必須至少測(cè)量5次。l 2-11 已知某儀器測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差為0.5m。若在該儀器上,對(duì)某一軸徑測(cè)量一次,測(cè)得值為26.2025mm,試寫出測(cè)量結(jié)果。若重復(fù)測(cè)量10次,測(cè)得值(單位為mm)為26.2025,26.2028,26.2028,20.2025,26.2026,26.2022,20.2023,26.2025,26.2026,26.2022,試寫出測(cè)量結(jié)果。若手頭無(wú)該儀器測(cè)量

8、的標(biāo)準(zhǔn)差值的資料,試由中10次重復(fù)測(cè)量的測(cè)量值,寫出上述、的測(cè)量結(jié)果。解: 單次測(cè)量的極限誤差以3計(jì)算:所以測(cè)量結(jié)果可表示為:26.2025±0.0015 (mm) 重復(fù)測(cè)量10次,計(jì)算其算術(shù)平均值為:取與相同的置信度,算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差: mm則測(cè)量結(jié)果為: (mm) 若無(wú)該儀器測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差資料,則依10次重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差和表示測(cè)量結(jié)果。選參考值,計(jì)算差值、和殘差等列于表中。用貝塞爾公式計(jì)算:算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差:取與相同的置信度,則測(cè)量結(jié)果為: 此時(shí)的測(cè)量結(jié)果為(mm);的測(cè)量結(jié)果為 (mm).l 2-13 測(cè)量某角度共兩次,測(cè)得值為1=24°1336”,2=24&

9、#176;1324”,其標(biāo)準(zhǔn)差分別為1=3.1”,2=13.8”,試求加權(quán)算術(shù)平均值及其標(biāo)準(zhǔn)差?!窘狻恳阎鹘M測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差,可確定各組的權(quán)。 ?。?選取,可由公式直接計(jì)算加權(quán)算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差: 加權(quán)算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算,先求兩測(cè)量結(jié)果的殘余誤差: 算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差為: l 2-14解答為下l 2-15. 試證明n個(gè)相等精度測(cè)得值的平均值的權(quán)為n乘以任一個(gè)測(cè)量值的權(quán)?!咀C明】因?yàn)榈染葴y(cè)量,可設(shè)n個(gè)測(cè)得值的標(biāo)準(zhǔn)差均為,且其算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差為:又設(shè)各測(cè)量值的權(quán)相等,即:。n個(gè)相等精度測(cè)得值的平均值的權(quán)為,則:n個(gè)相等精度測(cè)得值的平均值的權(quán)與各測(cè)得值的權(quán)的比為l 2-17 對(duì)某量進(jìn)行10次

10、測(cè)量,測(cè)得數(shù)據(jù)為14.7,15.0,15.2,14.8,15.5,14.6,14.9,14.8,15.1,15.0,試判斷該測(cè)量列中是否存在系統(tǒng)誤差。解:先計(jì)算算術(shù)平均值:。各測(cè)量數(shù)據(jù)的殘余誤差分別為: 根據(jù)殘余誤差觀察法:計(jì)算出的殘余誤差符號(hào)正負(fù)個(gè)數(shù)相同,且無(wú)顯著變化規(guī)律,因此可判斷該測(cè)量列無(wú)變化的系統(tǒng)誤差存在。 采用不同公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差比較法。 按貝塞爾公式:用別捷爾斯法計(jì)算:令:因?yàn)椋?,故無(wú)根據(jù)懷疑測(cè)量列存在系統(tǒng)誤差。 (馬利科夫準(zhǔn)則)按殘余誤差校核法:前5個(gè)殘余誤差和與后5個(gè)殘余誤差的差值為兩部分之差顯著不為0,則有理由認(rèn)為測(cè)量列中含有系統(tǒng)誤差。阿卑-赫梅特準(zhǔn)則 所以測(cè)量列中含有周期性系

11、統(tǒng)誤差(為什么會(huì)得出互為矛盾的結(jié)論?問(wèn)題出在本題給出的數(shù)據(jù)存在粗大誤差-這就提醒我們?cè)谂袛嗍欠裼邢到y(tǒng)誤差前,應(yīng)先剔除粗大誤差,然后再進(jìn)行系統(tǒng)誤差判斷。)l 2-18、對(duì)某一線圈電感測(cè)量10次,前4次是和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)線圈比較得到的,后4次是和另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)線圈比較得到的,測(cè)得結(jié)果如下(單位為mH):50.82,50.83,50.87,50.89;50.78,50.78,50.75,50.85,50.82,50.81試判斷前4次和后6次測(cè)量中是否存在系統(tǒng)誤差?!窘狻繉山M數(shù)據(jù)混合排列,用秩和檢驗(yàn)法有:所以有根據(jù)懷疑存在系統(tǒng)誤差l 2-19 等精度測(cè)得某一電壓10次,測(cè)得結(jié)果(單位為V)為25.94,25.

12、97,25.98,26.01,26.04,26.02,26.04,25.98,25.96,26.07。測(cè)量完畢后,發(fā)現(xiàn)測(cè)量裝置有接觸松動(dòng)現(xiàn)象,為判明是否因接觸不良而引入系統(tǒng)誤差,將接觸改善后,又重新做了10次等精度測(cè)量,測(cè)得結(jié)果(單位為V)為25.93,25.94,25.98,26.02,26.01,25.90,25.93,26.04,25.94,26.02。試用t檢驗(yàn)法(取=0.05)判斷兩組測(cè)量值之間是否有系統(tǒng)誤差?!窘狻坑?jì)算兩組測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值:由=10+10-2=18及取=0.05,查t分布表,得因,故無(wú)根據(jù)懷疑兩組數(shù)據(jù)間存在線性系統(tǒng)誤差。l 2-20. 對(duì)某量進(jìn)行了12次測(cè)量,測(cè)

13、得數(shù)據(jù)為20.06,20.07,20.06,20.08,20.10,20.12,20.11,20.14,20.18,20.18,20.21,20.19,試用兩種方法判斷該測(cè)量列中是否存在系統(tǒng)誤差。 【解】先計(jì)算算術(shù)平均值:。各測(cè)量數(shù)據(jù)的殘余誤差分別為: 根據(jù)殘余誤差觀察法:計(jì)算出的殘余誤差有規(guī)律地遞增,在測(cè)量開始與結(jié)束時(shí)誤差符號(hào)相反,故可判斷該測(cè)量列存在線性系統(tǒng)誤差。 (馬利科夫準(zhǔn)則)按殘余誤差校核法:前6個(gè)殘余誤差和與后6個(gè)殘余誤差的差值為 兩部分之差顯著不為0,則有理由認(rèn)為測(cè)量列中含有線性系統(tǒng)誤差。 采用不同公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差比較法。 按貝塞爾公式: 用別捷爾斯法計(jì)算: ,故無(wú)根據(jù)懷疑測(cè)量列存

14、在系統(tǒng)誤差。 阿卑-赫梅特準(zhǔn)則 因?yàn)椋海詼y(cè)量列中含有周期性系統(tǒng)誤差(又出現(xiàn)互為矛盾的結(jié)論,如何解釋呢?) l 221 對(duì)某量進(jìn)行兩組測(cè)量,測(cè)得數(shù)據(jù)如下:xi0.620.861.131.131.161.181.201.211.221.261.301.341.391.411.57yi0.991.121.211.251.311.311.381.411.481.501.591.601.601.841.95試用秩和檢驗(yàn)法判斷兩組測(cè)量值之間是否有系統(tǒng)誤差。解:按照秩和檢驗(yàn)法要求,將兩組數(shù)據(jù)混合排列成下表:T123456789101112131415xi0.620.861.131.131.161.181

15、.201.211.221.261.30yi0.991.121.211.25T161718192021222324252627282930xi1.341.391.411.57yi1.311.311.381.411.481.501.591.601.601.841.95T=1+2+5+6+7+8+9+10.5+12+14+15+18+20+21.5+25=174因,秩和T近似服從正態(tài)分布,由 ;求出:選取概率2,即,查教材附表1有。由于,因此,可以認(rèn)為兩組數(shù)據(jù)間有系統(tǒng)誤差。選取置信概率99%(顯著度0.01),即取,由附錄表1查得:。由于,故無(wú)根據(jù)懷疑兩組數(shù)據(jù)間有系統(tǒng)誤差。 l 2-22 對(duì)某量進(jìn)行

16、15次測(cè)量,測(cè)得數(shù)據(jù)為28.53,28.52,28.50,29.52,28.53,28.53,28.50,28.49,28.49,28.51,28.53,28.52,28.49,28.40,28.50,若這些測(cè)得值已消除系統(tǒng)誤差,試用萊以特準(zhǔn)則、格羅布斯準(zhǔn)則和狄克松準(zhǔn)則分別判別該測(cè)量列中是否含有粗大誤差的測(cè)量值?!窘狻繉⒂嘘P(guān)計(jì)算數(shù)據(jù):平均值、殘差等列于表中:直接求得15個(gè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值及其標(biāo)準(zhǔn)差: 用萊以特準(zhǔn)則判別粗大誤差 因 ,故第4個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)含測(cè)量誤差,應(yīng)當(dāng)剔除。再對(duì)剩余的14個(gè)測(cè)得值重新計(jì)算,得: 由表知第14個(gè)測(cè)得值的殘余誤差:,故也含粗大誤差,應(yīng)剔除。再重復(fù)驗(yàn)算,剩下的13個(gè)測(cè)得值

17、已不包含粗大誤差。 用格羅布斯準(zhǔn)則判別 已經(jīng)計(jì)算出15個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特征量:。將測(cè)得的數(shù)據(jù)按從小到大的順序排列,有: l 2-26 對(duì)某被測(cè)量x進(jìn)行間接測(cè)量得:,其權(quán)分別為5:1:1,試求x的測(cè)量結(jié)果及其標(biāo)準(zhǔn)差?【解】選取可由公式直接計(jì)算加權(quán)算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差: 加權(quán)算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算,先求殘余誤差: 算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差為: l 2-28 測(cè)量圓盤的直徑,按公式計(jì)算圓盤面積,由于選取的有效數(shù)字位數(shù)不同,將對(duì)面積S計(jì)算帶來(lái)系統(tǒng)誤差,為保證S的計(jì)算精度與直徑測(cè)量精度相同,試確定的有效數(shù)字位數(shù)?【解】測(cè)得D的平均值為72.003mm由,得:當(dāng)D有微小變化、有變化時(shí),S的變化量為:取4位有效數(shù)

18、字第三章 誤差的合成與分配l 3-2 為求長(zhǎng)方體體積V,直接測(cè)量其各邊長(zhǎng)為:,已知測(cè)量的系統(tǒng)誤差為,測(cè)量的極限誤差為,試求立方體的體積及其體積的極限誤差。【解】立方體體積:,若不考慮測(cè)得值的系統(tǒng)誤差,則計(jì)算體積為: 體積V的系統(tǒng)誤差為: 考慮測(cè)量系統(tǒng)誤差后的立方體體積:又直接測(cè)量值存在極限誤差,則間接測(cè)量體積存在的極限誤差為:故測(cè)量結(jié)果為:l 33 長(zhǎng)方體的邊長(zhǎng)分別為1,2, 3測(cè)量時(shí):標(biāo)準(zhǔn)差均為;標(biāo)準(zhǔn)差各為1、2、 3 。試求體積的標(biāo)準(zhǔn)差。解:長(zhǎng)方體的體積計(jì)算公式為:體積的標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)為:現(xiàn)可求出:;若:則有:若: 則有:l 3-4 測(cè)量某電路的電流,電壓,測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差分別為,求所耗功率及其標(biāo)準(zhǔn)

19、差?!窘狻咳舨豢紤]測(cè)得值的誤差,則計(jì)算所耗功率為:且U、I完全線性相關(guān),故P=1,所以若電壓、電流的測(cè)量結(jié)果相互獨(dú)立,則所耗功率標(biāo)準(zhǔn)差為ll 3-6 已知x與y的相關(guān)系數(shù),試求的方差?!窘狻繉儆诤瘮?shù)隨機(jī)誤差合成問(wèn)題。3-7 通過(guò)電流表的電流I 與指針偏轉(zhuǎn)角服從下列關(guān)系:I =C tan。式中 C 為決定于儀表結(jié)構(gòu)的常數(shù),C = 5.031×107 A,兩次測(cè)得1 = 6 17o ' ±1' ,2 = 43o32' ±1' 。試求兩種情況下的I1,I2 及其極限誤差,并分析最佳測(cè)量方案。 【解】因I =C tan tan= I C,由

20、三角函數(shù)隨機(jī)誤差(極限誤差)計(jì)算公式(3-21),有:(1) lim I = cos2 當(dāng)=1時(shí),把1 = 6o17 ' 代入關(guān)系式,有:I1 = C tan1 = 5.031×107 tan6o17 ' = 5.54×108 (A) 相應(yīng)的極限誤差為: 當(dāng)=2 時(shí),把2 = 43o32' 代入關(guān)系式,有: I 2 = C tan2 = 5.031×107 tan43o32' = 4.780×107 (A) 相應(yīng)的極限誤差為: l 3-8l 3-12 按公式V=r2h求圓柱體體積,若已知r約為2cm,h約為20cm,要使體

21、積的相對(duì)誤差等于1,試問(wèn)r和h測(cè)量時(shí)誤差應(yīng)為多少?解: 若不考慮測(cè)量誤差,圓柱體積為根據(jù)題意,體積測(cè)量的相對(duì)誤差為1,即測(cè)定體積的相對(duì)誤差為:即現(xiàn)按等作用原則分配誤差,可以求出測(cè)定r的誤差應(yīng)為:測(cè)定h的誤差應(yīng)為:l 3-13l 3-14第四章 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示測(cè)量不確定度的步驟可歸納為1) 分析測(cè)量不確定度的來(lái)源,列出對(duì)測(cè)量結(jié)果影響顯著的不確定度分量。2) 評(píng)定標(biāo)注不確定度分量,并給出其數(shù)值ui 和自由度vi 。3) 分析所有不確定度分量的相關(guān)性,確定各相關(guān)系數(shù)ij 。4) 求測(cè)量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度,則將合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc 及自由度v .5) 若需要給出展伸不確定度,則將合成標(biāo)準(zhǔn)不

22、確定度uc 乘以包含因子k,得展伸不確定度U=kuc 。6)給出不確定度的最后報(bào)告,以規(guī)定的方式報(bào)告被測(cè)量的估計(jì)值y及合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc或展伸不確定度U,并說(shuō)明獲得它們的細(xì)節(jié)。根據(jù)以上測(cè)量不確定度計(jì)算步驟。l 41 某圓球的半徑為r,若重復(fù)10次測(cè)量得r±r =(3.132±0.005)cm,試求該圓球最大截面的圓周和面積及圓球體積的測(cè)量不確定度,置信概率P=99?!窘狻壳髨A球的最大截面的圓周的測(cè)量不確定度已知圓球的最大截面的圓周為:其標(biāo)準(zhǔn)不確定度應(yīng)為: 0.0314cm確定包含因子。查t分布表t0.99(9)3.25,及K3.25故圓球的最大截面的圓周的測(cè)量不確定度為:

23、UKu3.25×0.03140.102求圓球的體積的測(cè)量不確定度圓球體積為:其標(biāo)準(zhǔn)不確定度應(yīng)為:確定包含因子。查t分布表t0.01(9)3.25,及K3.25最后確定的圓球的體積的測(cè)量不確定度為UKu3.25×0.6162.002l 4-2l 4-3 測(cè)量某電路電阻R兩端的電壓U,由公式算出電路電流I。若測(cè)得、,相關(guān)系數(shù),試求電流I的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。【解】 lll 4-6 某數(shù)字電壓表的說(shuō)明書指出,該表在校準(zhǔn)后的兩年內(nèi),其2V量程的測(cè)量誤差不超過(guò)±(14×10-6 讀數(shù)+1×10-6×量程)V,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差為20,若按均勻分布,求1V測(cè)量

24、時(shí)電壓表的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;設(shè)在該表校準(zhǔn)一年后,對(duì)標(biāo)稱值為1V的電壓進(jìn)行16次重復(fù)測(cè)量,得觀測(cè)值的平均值為0.92857V,并由此算得單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差為0.000036V,若以平均值作為測(cè)量的估計(jì)值,試分析影響測(cè)量結(jié)果不確定度的主要來(lái)源,分別求出不確定度分量,說(shuō)明評(píng)定方法的類別,求測(cè)量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及其自由度?!窘狻浚?)測(cè)量誤差 根據(jù)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差為20%由B類評(píng)定,根據(jù),V服從均勻分布,且2V量程測(cè)量誤差,所以在區(qū)間(x-a,x+a)中 一年后,對(duì)標(biāo)稱值為1V的電壓進(jìn)行16次重復(fù)測(cè)量(2)不確定度評(píng)定影響測(cè)量結(jié)果不確定度的主要來(lái)源:A 16次重復(fù)測(cè)量誤差B 電壓表的示值誤差C 電壓表的穩(wěn)定

25、度A測(cè)量重復(fù)誤差引起的不確定度電壓重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度屬于A類評(píng)定B 標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示值誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度示值誤差按均勻分布計(jì)算,屬于B類評(píng)定C 穩(wěn)定度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度電壓表穩(wěn)定度按均勻分布,屬B類評(píng)定合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度自由度:l 4-9 用漏電測(cè)量?jī)x直接測(cè)量正常使用中微波爐的泄漏電流,5次測(cè)量的平均值為0.320mA,平均值的標(biāo)準(zhǔn)差為0.001mA;已知漏電測(cè)量?jī)x的示值誤差范圍為,按均勻分布,取相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差為;測(cè)量時(shí)環(huán)境溫度和濕度的影響范圍為,按三角分布,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差為;試給出泄漏電流測(cè)量的不確定度報(bào)告(置信概率為)。【解】(1)不確定度評(píng)定對(duì)泄漏電流測(cè)量不確定度影響顯著的因素有:A 泄

26、漏電流測(cè)量重復(fù)性引起的不確定度B 示值誤差引起的不確定度C 環(huán)境溫度與濕度引起的不確定度求A測(cè)量重復(fù)誤差引起的不確定度示值誤差(均勻分布):環(huán)境溫度(三角分布):(2)不確定度合成因不確定度各個(gè)分量相互獨(dú)立,即,合成的不確定度為:自由度:根據(jù)“三分之一準(zhǔn)則”,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行修約得(3)展伸不確定度取置信概率,查t分布表,得, 泄漏電流測(cè)量的展伸不確定度為根據(jù)“三分之一準(zhǔn)則”,對(duì)展伸不確定度進(jìn)行修約得(4)不確定度報(bào)告1)用合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定泄漏電流,則測(cè)量結(jié)果為:2)用展伸不確定度評(píng)定泄漏電流,則測(cè)量結(jié)果為:第五章 最小二乘法原理參數(shù)最小二乘法估計(jì)矩陣形式的簡(jiǎn)單推導(dǎo)及回顧:由誤差方程 且

27、要求VTV最小,則:所以:理論基礎(chǔ):l 5-1 由測(cè)量方程 試求x、y的最小二乘法處理及其相應(yīng)精度?!窘狻糠椒ㄒ唬ǔR?guī))1、列出誤差方程組分別對(duì)x,y求偏導(dǎo),并令它們的結(jié)果為0即:由上式可解得結(jié)果:x=0.9626 y=0.01522. 直接列表計(jì)算給出正規(guī)方程常數(shù)項(xiàng)和系數(shù) 1319132.98.72.921-214-20.90.9-1.832-349-61.93.8-5.7-1414-5-13.4-4.6可得正規(guī)方程將x,y的結(jié)果代入分別求得:得,由題已知,得由不定乘數(shù)的方程組 解得 方法二(按矩陣形式計(jì)算):由誤差方程上式可以表示為 即可得:式中:所以:即解得,將最佳估計(jì)值代入誤差方程可得,將計(jì)算得到的數(shù)據(jù)代入式中為求出估計(jì)量x,y的標(biāo)準(zhǔn)差,首先求出不定常數(shù)。由已知,不定常數(shù)的系數(shù)與正規(guī)方程的系數(shù)相同,因而是矩陣中各元素,即則可得估計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)差為l 5-

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