误差理论与数据处理答案
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《误差理论与数据处理》练习题第一章 绪论1-7 用二等标准活塞压力计测量某压力得100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?【解】在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
故二等标准活塞压力计测量值的绝对误差=测得值-实际值=100.2-100.5=-0.3( Pa )。
相对误差=0.3100%0.3%100.5-⨯≈-1-9 使用凯特摆时,g 由公式g=4π2(h 1+h 2)/T 2给定。
今测出长度(h 1+h 2)为(1.04230±0.00005)m ,振动时间T 为(2.0480±0.0005)s 。
试求g 及其最大相对误差。
如果(h 1+h 2)测出为(1.04220±0.0005)m ,为了使g 的误差能小于0.001m/s 2,T 的测量必须精确到多少? 【解】测得(h 1+h 2)的平均值为1.04230(m ),T 的平均值为2.0480(s )。
由21224()g h h Tπ=+,得:2224 1.042309.81053(/)2.0480g m s π=⨯= 当12()h h +有微小变化12()h h ∆+、T 有T ∆变化时,令12h h h =+ g 的变化量为:22121212231221212248()()()()42[()()]g g g h h T h h h h Th h T T TTh h h h T Tπππ∂∂∆=∆++∆=∆+-+∆∂+∂∆=∆+-+2223224842()g g g h T h h Th T T T T h h T Tπππ∂∂∆=∆+∆=∆-∆∂∂∆=∆- g 的最大相对误差为:22222222124422[][]244()0.000052(0.0005)[]100%0.054%1.04230 2.0480T T h h h h g h T T T T T g h Th h h T Tππππ∆∆∆-∆-∆∆∆===-+±⨯±=-⨯≈± 如果12()h h +测出为(1.04220±0.0005)m ,为使g 的误差能小于0.001m/s 2,即:0.001g ∆<也即 21212242[()()]0.001Tg h h h h T Tπ∆∆=∆+-+< 22420.0005 1.042200.0012.0480 2.04800.0005 1.017780.00106TT T π∆±-⨯<±-∆< 求得:0.00055()T s ∆<1-10. 检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?【解】 引用误差=示值误差/测量范围上限。
《误差理论与数据处理》(第六版)完整版第一章 绪论1-5 测得某三角块的三个角度之和为180o00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差 解:绝对误差等于: 相对误差等于:1-8在测量某一长度时,读数值为2.31m ,其最大绝对误差为20m μ,试求其最大相对误差。
%108.66 %1002.311020 100%maxmax 4-6-⨯=⨯⨯=⨯=测得值绝对误差相对误差1-10检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?%5.22%100%1002100%<=⨯=⨯=测量范围上限某量程最大示值误差最大引用误差该电压表合格1-12用两种方法分别测量L1=50mm ,L2=80mm 。
测得值各为50.004mm ,80.006mm 。
试评定两种方法测量精度的高低。
相对误差L 1:50mm 0.008%100%5050004.501=⨯-=IL 2:80mm 0.0075%100%8080006.802=⨯-=I 21I I > 所以L 2=80mm 方法测量精度高。
21802000180''=-'''o o %000031.010*********.00648002066018021802≈=''''''⨯⨯''=''=o1-13 多级弹导火箭的射程为10000km 时,其射击偏离预定点不超过0.lkm ,优秀射手能在距离50m 远处准确地射中直径为2cm 的靶心,试评述哪一个射击精度高? 解:射手的相对误差为:多级火箭的射击精度高。
1-14若用两种测量方法测量某零件的长度L1=110mm ,其测量误差分别为m μ11±和m μ9±;而用第三种测量方法测量另一零件的长度L2=150mm 。
《误差理论与数据处理》部分课后作业参考答案1- 18根据数据运算规则,分别计算卞式结果: (1) 3151.0+65.8+7.326+0.4162+152.28=? (2) 28.13X0.037X1.473=? 【解】(1)原式 ^3151.0+65.8+7.33+0.42+152.28=3376.83 $3376.8(2)原式 ^28.1X0.037X1.47=1.528359 ^1.52- 12某时某地由气压表得到的读数(单位为PG 为102523.85, 102391.30, 102257.97, 102124.65, 101991.33, 101858.01, 101726.69, 101591.36,其权各为 1, 3, 5, 7, 8, 6, 4, 2,试求 加权算术平均值及其标准差。
1 x 2523.85 + 3 x 2391.30 + 5 x 2257.97 + 7 x 2124.65 + 8 x 1991.33 +…1+3+5+7+8+6+4+2 =102028.3425PaCT-=(2) 标准差:(1)加权算术平均值:_ 工必(玄一兀)------------------1=1=100000 +(1)线性系统误差:根据关系图利用残余误差观察法町知,不存在线性系统误差。
根据不同公式计算标准差比较法可得:按别捷尔斯公式:cr. =1.253—= 0.2642/心-1)故不存在线性系统误差。
(2)周期性系统误差:=|(-0.26) X 0.04 + 0.04 X 0.24 + 0.24 X (-0.16) + (-0.16) X 0.54 + 0.54 X (-0.36) +…|=0.1112 < Vn — la 2 = 0.624故不存在周期性系统误差。
2- 18对一线圈电感测量10次,前4次是和一个标准线圈比较得到的,后6次是和另一个标准线 圈比较得到的,测得结果如卞(单位为mH ): 50. 82, 50. 83, 50. 87, 50. 89;50. 78, 50. 78, 50. 75, 50. 85, 50. 82, 50.81。
误差理论与数据处理答案HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】《误差理论与数据处理》第一章 绪论1-1.研究误差的意义是什么?简述误差理论的主要内容。
答: 研究误差的意义为:(1)正确认识误差的性质,分析误差产生的原因,以消除或减小误差;(2)正确处理测量和实验数据,合理计算所得结果,以便在一定条件下得到更接近于真值的数据;(3)正确组织实验过程,合理设计仪器或选用仪器和测量方法,以便在最经济条件下,得到理想的结果。
误差理论的主要内容:误差定义、误差来源及误差分类等。
1-2.试述测量误差的定义及分类,不同种类误差的特点是什么?答:测量误差就是测的值与被测量的真值之间的差;按照误差的特点和性质,可分为系统误差、随机误差、粗大误差。
系统误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号保持恒定,或遵循一定的规律变化(大小和符号都按一定规律变化);随机误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号以不可预定方式变化;粗大误差的特点是可取性。
1-3.试述误差的绝对值和绝对误差有何异同,并举例说明。
答:(1)误差的绝对值都是正数,只是说实际尺寸和标准尺寸差别的大小数量,不反映是“大了”还是“小了”,只是差别量;绝对误差即可能是正值也可能是负值,指的是实际尺寸和标准尺寸的差值。
+多少表明大了多少,-多少表示小了多少。
(2)就测量而言,前者是指系统的误差未定但标准值确定的,后者是指系统本身标准值未定1-5 测得某三角块的三个角度之和为180o 00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差 解:绝对误差等于: 相对误差等于:1-6.在万能测长仪上,测量某一被测件的长度为 50mm ,已知其最大绝对误差为 1μm ,试问该被测件的真实长度为多少?解: 绝对误差=测得值-真值,即: △L =L -L 0 已知:L =50,△L =1μm =,测件的真实长度L0=L -△L =50-=(mm )1-7.用二等标准活塞压力计测量某压力得 ,该压力用更准确的办法测得为,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?解:在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
误差理论与数据处理答《误差理论与数据处理》第一章绪论1-1 •硏究误差的意义是什么?简述误差理论的主要内容。
答:研究误差的意义为:(1)正确认识误差的性质,分析误差产生的原因,以消除或减小误差;(2)正确处理测量和实验数据,合理讣算所得结果,以便在一定条件下得到更接近于真值的数据;(3)正确组织实验过程,合理设计仪器或选用仪器和测量方法,以便在最经济条件下,得到理想的结果。
误差理论的主要内容:误差定义、误差来源及误差分类等。
1-2•试述测量误差的定义及分类,不同种类误差的特点是什么?答:测量误差就是测的值与被测量的真值之间的差;按照误差的特点和性质,可分为系统误差、随机误差.粗大误差。
系统误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号保持恒定,或遵循一定的规律变化(大小和符号都按一定规律变化);随机误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号以不可预定方式变化;粗大误差的特点是可取性。
1-3.试述误差的绝对值和绝对误差有何异同,并举例说明。
答:(1)误差的绝对值都是正数,只是说实际尺寸和标准尺寸差别的大小数量,不反映是"大了” 还是“小了”,只是差别量;绝对误差即可能是正值也可能是负值,指的是实际尺寸和标准尺寸的差值。
+多少表明大了多少, -多少表示小了多少。
(2)就测量而言,前者是指系统的误差未定但标准值确定的,后者是指系统本身标准值未定1-5测得某三角块的三个角度之和为180。
00‘ 02”,试求测量的绝对误差和相对误差解:绝对误差等于18OWO2"-18(r = T相对误差等于:虑陵;QO豌側籍其蝕90绝篦误差为]解:绝对误差=测得值一真值,即:△L=L-L°已知:L = 50, △L=lum=, 测件的真实长度L o=L-AL = 5O-= (mm)1-7.用二等标准活塞压力计测量某压力得,该压力用更准确的办法测得为,问二等标准活塞压力讣测量值的误差为多少?解:在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
《误差理论与数据处理》练习题参考答案第一章 绪论1-7 用二等标准活塞压力计测量某压力得100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?【解】在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
故二等标准活塞压力计测量值的绝对误差=测得值-实际值=100.2-100.5=-0.3( Pa )。
相对误差=0.3100%0.3%100.5-⨯≈- 1-9 使用凯特摆时,g 由公式g=4π2(h 1+h 2)/T 2给定。
今测出长度(h 1+h 2)为(1.04230±0.00005)m ,振动时间T 为(2.0480±0.0005)s 。
试求g 及其最大相对误差。
如果(h 1+h 2)测出为(1.04220±0.0005)m ,为了使g 的误差能小于0.001m/s 2,T 的测量必须精确到多少? 【解】测得(h 1+h 2)的平均值为1.04230(m ),T 的平均值为2.0480(s )。
由21224()g h h Tπ=+,得:2224 1.042309.81053(/)2.0480g m s π=⨯= 当12()h h +有微小变化12()h h ∆+、T 有T ∆变化时,令12h h h =+ g 的变化量为:22121212231221212248()()()()42[()()]g g g h h T h h h h Th h T T TTh h h h T Tπππ∂∂∆=∆++∆=∆+-+∆∂+∂∆=∆+-+2223224842()g g g h T h h Th T T TT h h T Tπππ∂∂∆=∆+∆=∆-∆∂∂∆=∆-g 的最大相对误差为:22222222124422[][]244()0.000052(0.0005)[]100%0.054%1.04230 2.0480T T h h h h g h T T T T T g h Th h h T Tππππ∆∆∆-∆-∆∆∆===-+±⨯±=-⨯≈± 如果12()h h +测出为(1.04220±0.0005)m ,为使g 的误差能小于0.001m/s 2,即:0.001g ∆<也即 21212242[()()]0.001Tg h h h h T Tπ∆∆=∆+-+< 22420.0005 1.042200.0012.0480 2.04800.0005 1.017780.00106TT T π∆±-⨯<±-∆< 求得:0.00055()T s ∆<1-10. 检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?【解】 引用误差=示值误差/测量范围上限。
《误差理论与数据处理》第一章 绪论1-1.研究误差的意义是什么?简述误差理论的主要内容。
答: 研究误差的意义为:(1)正确认识误差的性质,分析误差产生的原因,以消除或减小误差;(2)正确处理测量和实验数据,合理计算所得结果,以便在一定条件下得到更接近于真值的数据;(3)正确组织实验过程,合理设计仪器或选用仪器和测量方法,以便在最经济条件下,得到理想的结果。
误差理论的主要内容:误差定义、误差来源及误差分类等。
1-2.试述测量误差的定义及分类,不同种类误差的特点是什么?答:测量误差就是测的值与被测量的真值之间的差;按照误差的特点和性质,可分为系统误差、随机误差、粗大误差。
系统误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号保持恒定,或遵循一定的规律变化(大小和符号都按一定规律变化);随机误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号以不可预定方式变化;粗大误差的特点是可取性。
1-3.试述误差的绝对值和绝对误差有何异同,并举例说明。
答:(1)误差的绝对值都是正数,只是说实际尺寸和标准尺寸差别的大小数量,不反映是“大了”还是“小了”,只是差别量;绝对误差即可能是正值也可能是负值,指的是实际尺寸和标准尺寸的差值。
+多少表明大了多少,-多少表示小了多少。
(2)就测量而言,前者是指系统的误差未定但标准值确定的,后者是指系统本身标准值未定1-5 测得某三角块的三个角度之和为180o 00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差解:绝对误差等于: 相对误差等于: 1-6.在万能测长仪上,测量某一被测件的长度为 50mm ,已知其最大绝对误差为 1μm ,试问该被测件的真实长度为多少?解: 绝对误差=测得值-真值,即: △L =L -L 0 已知:L =50,△L =1μm =0.001mm ,测件的真实长度L0=L -△L =50-0.001=49.999(mm )1-7.用二等标准活塞压力计测量某压力得 100.2Pa ,该压力用更准确的办21802000180''=-'''o o %000031.010*********.00648002066018021802≈=''''''⨯⨯''=''=o法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?解:在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
《误差理论与数据处理》练习题第一章 绪论1-7 用二等标准活塞压力计测量某压力得100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?【解】在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
故二等标准活塞压力计测量值的绝对误差=测得值-实际值=100.2-100.5=-0.3( Pa )。
相对误差=0.3100%0.3%100.5-⨯≈- 1-9 使用凯特摆时,g 由公式g=4π2(h 1+h 2)/T 2给定。
今测出长度(h 1+h 2)为(1.04230±0.00005)m ,振动时间T 为(2.0480±0.0005)s 。
试求g 及其最大相对误差。
如果(h 1+h 2)测出为(1.04220±0.0005)m ,为了使g 的误差能小于0.001m/s 2,T 的测量必须精确到多少? 【解】测得(h 1+h 2)的平均值为1.04230(m ),T 的平均值为2.0480(s )。
由21224()g h h Tπ=+,得:2224 1.042309.81053(/)2.0480g m s π=⨯= 当12()h h +有微小变化12()h h ∆+、T 有T ∆变化时,令12h h h =+ g 的变化量为:22121212231221212248()()()()42[()()]g g g h h T h h h h Th h T T TTh h h h T Tπππ∂∂∆=∆++∆=∆+-+∆∂+∂∆=∆+-+2223224842()g g g h T h h Th T T T T h h T Tπππ∂∂∆=∆+∆=∆-∆∂∂∆=∆- g 的最大相对误差为:22222222124422[][]244()0.000052(0.0005)[]100%0.054%1.04230 2.0480T T h h h h g h T T T T T g h Th h h T Tππππ∆∆∆-∆-∆∆∆===-+±⨯±=-⨯≈± 如果12()h h +测出为(1.04220±0.0005)m ,为使g 的误差能小于0.001m/s 2,即:0.001g ∆<也即 21212242[()()]0.001Tg h h h h T Tπ∆∆=∆+-+< 22420.0005 1.042200.0012.0480 2.04800.0005 1.017780.00106TT T π∆±-⨯<±-∆< 求得:0.00055()T s ∆<1-10. 检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?【解】 引用误差=示值误差/测量范围上限。
误差理论与数据处理简答题及答案基本概念题1. 误差的定义是什么?它有什么性质?为什么测量误差不可避免?答: 误差=测得值-真值。
误差的性质有:(1)误差永远不等于零;(2)误差具有随机性;(3)误差具有不确定性;(4)误差是未知的。
由于实验方法和实验设备的不完善, 周围环境的影响, 受人们认识能力所限, 测量或实验所得数据和被测量真值之间不可避免地存在差异, 因此误差是不可避免的。
2. 什么叫真值?什么叫修正值?修正后能否得到真值?为什么?答: 真值: 在观测一个量时, 该量本身所具有的真实大小。
修正值: 为消除系统误差用代数法加到测量结果上的值, 它等于负的误差值。
修正后一般情况下难以得到真值。
因为修正值本身也有误差, 修正后只能得到较测得值更为准确的结果。
3. 测量误差有几种常见的表示方法?它们各用于何种场合?答: 绝对误差、相对误差、引用误差绝对误差——对于相同的被测量, 用绝对误差评定其测量精度的高低。
相对误差——对于不同的被测俩量以及不同的物理量, 采用相对误差来评定其测量精度的高低。
引用误差——简化和实用的仪器仪表示值的相对误差(常用在多档和连续分度的仪表中)。
4. 测量误差分哪几类?它们各有什么特点?答: 随机误差、系统误差、粗大误差随机误差: 在同一测量条件下, 多次测量同一量值时, 绝对值和符号以不可预定方式变化着的误差。
系统误差: 在同一条件下, 多次测量同一量值时, 绝对值和符号保持不变, 或在条件改变时, 按一定规律变化的误差。
粗大误差:超出在规定条件下预期的误差。
误差值较大, 明显歪曲测量结果。
5. 准确度、精密度、精确度的涵义分别是什么?它们分别反映了什么?答: 准确度: 反映测量结果中系统误差的影响程度。
精密度: 反映测量结果中随机误差的影响程度。
精确度: 反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响程度。
准确度反映测量结果中系统误差的影响程度。
精密度反映测量结果中随机误差的影响程度。
第一章 绪论1-5 测得某三角块的三个角度之和为180o00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差 解:绝对误差等于: 相对误差等于:1-10检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?%5.22%100%1002100%<=⨯=⨯=测量范围上限某量程最大示值误差最大引用误差该电压表合格1-14若用两种测量方法测量某零件的长度L1=110mm ,其测量误差分别为m μ11±和m μ9±;而用第三种测量方法测量另一零件的长度L2=150mm 。
其测量误差为m μ12±,试比较三种测量方法精度的高低。
相对误差0.01%110111±=±=mm mI μ0.0082%11092±=±=mm mI μ%008.0150123±=±=mmm I μ123I I I <<第三种方法的测量精度最高2-7在立式测长仪上测量某校对量具,重量测量5次,测得数据(单位为mm )为20.0015,20.0016,20.0018,20.0015,20.0011。
若测量值服从正态分布,试以99%的置信概率确定测量结果。
20.001520.001620.001820.001520.00115x ++++=20.0015()mm =0.00025σ==正态分布 p=99%时,t 2.58=lim t δσ=±21802000180''=-'''o o %000031.010*********.00648002066018021802≈=''''''⨯⨯''=''=o2.58=± 0.0003()mm =±测量结果:lim (20.00150.0003)x X x mm δ=+=±2-12某时某地由气压表得到的读数(单位为Pa )为102523.85,102391.30,102257.97,102124.65,101991.33,101858.01,101724.69,101591.36,其权各为1,3,5,7,8,6,4,2,试求加权算术平均值及其标准差。
第一章习题及参考答案1-1. 测得某三角块的三个角度之和为180°00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差。
【解】绝对误差=测得值-真值=180°00’02”-180°=2”相对误差=绝对误差/真值=2”/(180×60×60”)=3.086×10-4%1-2. 在万能测长仪上,测量某一被测件的长度为50mm ,已知其最大绝对误差为1μm ,试问该被测件的真实长度为多少?【解】 绝对误差=测得值-真值,即: ∆L =L -L 0 已知:L =50,∆L =1μm =0.001mm ,测件的真实长度L0=L -∆L =50-0.001=49.999(mm )1-3. 用二等标准活塞压力计测量某压力得100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?【解】在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
故二等标准活塞压力计测量值的误差=测得值-实际值=100.2-100.5=-0.3( Pa )。
1-4. 在测量某一长度时,读数值为2.31m ,其最大绝对误差为20μm ,试求其最大相对误差。
【解】因 ∆L =L -L 0 求得真值:L 0=L -∆L =2310-0.020=2309.98(mm )。
故:最大相对误差=0.020/2309.98=8.66×10-4%=0.000866%1-5. 使用凯特摆时,g 由公式g=4π2(h 1+h 2)/T 2给定。
今测出长度(h 1+h 2)为(1.04230±0.00005)m ,振动时间T 为(2.0480±0.0005)s 。
试求g 及其最大相对误差。
如果(h 1+h 2)测出为(1.04220±0.0005)m ,为了使g 的误差能小于0.001m/s 2,T 的测量必须精确到多少? 【解】测得(h 1+h 2)的平均值为1.04230(m ),T 的平均值为2.0480(s )。
《误差理论与数据处理》第一章 绪论1-1.研究误差的意义是什么?简述误差理论的主要内容。
答: 研究误差的意义为:(1)正确认识误差的性质,分析误差产生的原因,以消除或减小误差;(2)正确处理测量和实验数据,合理计算所得结果,以便在一定条件下得到更接近于真值的数据;(3)正确组织实验过程,合理设计仪器或选用仪器和测量方法,以便在最经济条件下,得到理想的结果。
误差理论的主要内容:误差定义、误差来源及误差分类等。
1-2.试述测量误差的定义及分类,不同种类误差的特点是什么? 答:测量误差就是测的值与被测量的真值之间的差;按照误差的特点和性质,可分为系统误差、随机误差、粗大误差。
系统误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号保持恒定,或遵循一定的规律变化(大小和符号都按一定规律变化);随机误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号以不可预定方式变化;粗大误差的特点是可取性。
1-3.试述误差的绝对值和绝对误差有何异同,并举例说明。
答:(1)误差的绝对值都是正数,只是说实际尺寸和标准尺寸差别的大小数量,不反映是“大了”还是“小了”,只是差别量;绝对误差即可能是正值也可能是负值,指的是实际尺寸和标准尺寸的差值。
+多少表明大了多少,-多少表示小了多少。
(2)就测量而言,前者是指系统的误差未定但标准值确定的,后者是指系统本身标准值未定1-5 测得某三角块的三个角度之和为180o 00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差解:绝对误差等于: 相对误差等于: 1-6.在万能测长仪上,测量某一被测件的长度为 50mm ,已知其最大绝对误差为 1μm ,试问该被测件的真实长度为多少?解: 绝对误差=测得值-真值,即: △L =L -L 0 已知:L =50,△L =121802000180''=-'''o o %000031.010*********.00648002066018021802≈=''''''⨯⨯''=''=oμm =0.001mm ,测件的真实长度L0=L -△L =50-0.001=49.999(mm )1-7.用二等标准活塞压力计测量某压力得 100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?解:在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
误差理论与数据处理智慧树知到课后章节答案2023年下陕西理工大学陕西理工大学第一章测试1.误差按照性质分为()A:随机误差、系统误差B:随机误差、粗大误差、偶然误差C:随机误差、系统误差、粗大误差答案:随机误差、系统误差、粗大误差2.有关修正值的描述,正确的是()A:修正值没有误差B:修正值与误差大小相等,符号相反C:修正值就等于误差答案:修正值与误差大小相等,符号相反3.环境误差的影响因素有()A:温度场、电磁场B:工作疲劳C:振动、照明答案:温度场、电磁场;振动、照明4.精确度高则一定()A:系统误差小,随机误差也小B:准确度高C:精密度高答案:系统误差小,随机误差也小;准确度高;精密度高5. 3.14159保留四位有效数字为()A:3.141B:3.142C:3.143答案:3.142第二章测试1.下列计算标准差的方法中,计算精度最高的是()A:别捷尔斯法B:贝塞尔公式法C:最大误差法D:极差法答案:贝塞尔公式法2.适用于发现组内数据系统误差方法是()A:t检验法B:不同公式计算标准差比较法C:秩和检验法D:计算数据比较法答案:不同公式计算标准差比较法3.如果一把米尺的测量结果表示为999.9420±0.0021(mm),则表示测量这把米尺的精度为()A:0.0063mmB:0.0021mmC:0.0007mm答案:0.0021mm4.如果对一钢卷尺的长度进行了三组不等精度测量,其标准差分别为0.05mm,0.20mm,0.10mm,则其三组测量结果的权分别为()A:5,2,10B:10,25,2C:16,1,4答案:16,1,45.下列不属于粗大误差的判别准则的是()A:马利科夫准则B:莱以特准则C:狄克松准则D:罗曼诺夫斯基准则答案:马利科夫准则第三章测试1.误差间的线性相关关系是指它们之间具有的线性依赖关系,其取值范围在()A:-1至1之间B:-1值0之间C:0值1之间答案:-1至1之间2.随机误差的合成可以按照()合成A:相对误差B:极限误差C:标准差答案:极限误差;标准差3.系统误差合成可以按照()合成A:代数和法B:标准差C:极限误差答案:代数和法;标准差;极限误差4.误差分配的步骤有()A:验算调整后的总误差B:按等作用原则分配误差C:按照可能性调整误差答案:验算调整后的总误差;按等作用原则分配误差;按照可能性调整误差5.下列关于误差间的线性相关关系,说法正确的是()A:这种关系有强有弱,联系最强时,在平均意义上,一个误差的取值完全决定了另一个误差的取值,此时两误差间具有确定的线性函数关系。
《误差理论与数据处理》一、填空题(每空1分,共20分)1.测量误差按性质分为 _____误差、_____误差和_____误差,相应的处理手段为_____、_____和_____。
答案:系统,粗大,随机,消除或减小,剔除,统计的手段2.随机误差的统计特性为 ________、________、________和________。
答案:对称性、单峰性、有界性、抵偿性3. 用测角仪测得某矩形的四个角内角和为360°00′04″,则测量的绝对误差为________,相对误差________。
答案:04″,3.1*10-54.在实际测量中通常以被测量的、、作为约定真值。
答案:高一等级精度的标准给出值、最佳估计值、参考值5.测量结果的重复性条件包括:、、、、。
测量人员,测量仪器、测量方法、测量材料、测量环境6. 一个标称值为5g的砝码,经高一等标准砝码检定,知其误差为0.1mg,问该砝码的实际质量是________。
5g-0.1mg7.置信度是表征测量数据或结果可信赖程度的一个参数,可用_________和_________来表示。
标准差极限误差8.指针式仪表的准确度等级是根据_______误差划分的。
引用9.对某电阻进行无系差等精度重复测量,所得测量列的平均值为100.2Ω,标准偏差为0.2Ω,测量次数15次,则平均值的标准差为_______Ω,当置信因子K =3时,测量结果的置信区间为_______________。
0.2/sqrt(15),3*0.2/sqrt(15)10.在等精度重复测量中,测量列的最佳可信赖值是_________ 。
平均值11.替代法的作用是_________,特点是_________。
消除恒定系统误差,不改变测量条件12.对某电压做无系统误差等精度独立测量,测量值服从正态分布。
已知被测电压的真值U 0 =79.83 V ,标准差σ(U )= 0.02V ,按99%(置信因子 k = 2.58)可能性估计测量值出现的范围: ___________________________________。
《误差理论与数据处理》练习题参考答案第一章 绪论1-7 用二等标准活塞压力计测量某压力得100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?【解】在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
故二等标准活塞压力计测量值的绝对误差=测得值-实际值=100.2-100.5=-0.3( Pa )。
相对误差=0.3100%0.3%100.5-⨯≈- 1-9 使用凯特摆时,g 由公式g=4π2(h 1+h 2)/T 2给定。
今测出长度(h 1+h 2)为(1.04230±0.00005)m ,振动时间T 为(2.0480±0.0005)s 。
试求g 及其最大相对误差。
如果(h 1+h 2)测出为(1.04220±0.0005)m ,为了使g 的误差能小于0.001m/s 2,T 的测量必须精确到多少? 【解】测得(h 1+h 2)的平均值为1.04230(m ),T 的平均值为2.0480(s )。
由21224()g h h Tπ=+,得:2224 1.042309.81053(/)2.0480g m s π=⨯= 当12()h h +有微小变化12()h h ∆+、T 有T ∆变化时,令12h h h =+ g 的变化量为:22121212231221212248()()()()42[()()]g g g h h T h h h h Th h T T TTh h h h T Tπππ∂∂∆=∆++∆=∆+-+∆∂+∂∆=∆+-+2223224842()g g g h T h h Th T T TT h h T Tπππ∂∂∆=∆+∆=∆-∆∂∂∆=∆-g 的最大相对误差为:22222222124422[][]244()0.000052(0.0005)[]100%0.054%1.04230 2.0480T T h h h h g h T T T T T g h Th h h T Tππππ∆∆∆-∆-∆∆∆===-+±⨯±=-⨯≈± 如果12()h h +测出为(1.04220±0.0005)m ,为使g 的误差能小于0.001m/s 2,即:0.001g ∆<也即 21212242[()()]0.001Tg h h h h T Tπ∆∆=∆+-+< 22420.0005 1.042200.0012.0480 2.04800.0005 1.017780.00106TT T π∆±-⨯<±-∆< 求得:0.00055()T s ∆<1-10. 检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?【解】 引用误差=示值误差/测量范围上限。
误差理论习题答案1-4 在测量某一长度时,读数值为2.31m ,其最大绝对误差为 20um ,试求其最大相对误差。
解:最大相对误差≈(最大绝对误差)/测得值,所以642010 100%=8.6610%2.31--⨯≈⨯⨯最大相对误差1-5 使用凯特摆时,由公式21224h h g T π+=()给定。
今测出长度12()h h + 为(1.042300.00005)m ±, 振动时间 T 为(2.04800.0005)s ±,试求g 及最大相对误差。
如果12()h h +测出为(1.042200.0005)m ±,为了使g 的误差能小于20.001/m s ,T 的测量必须精确到多少?解:由21224()h h g T π+=得224 1.042309.81053/2.0480g m s π⨯== 对 21224()h h g T π+=进行全微分,令 12h h h =+ 并令g h T ∆∆∆,,代替d d d g h T ,,得222348h h Tg T T ππ∆∆∆=-从而2g h Tg h T∆∆∆=-的最大相对误差为: 4max max max 0.000050.000522 5.362510%1.04230 2.0480g h T g h T -∆∆∆-=-=-⨯=⨯由21224()h h g T π+=,得T =,所以 2.04790T == 1-7 为什么在使用微安表时,总希望指针在全量程的2/3范围内使用?解:设微安表的量程为0~n X ,测量时指针的指示值为X ,微安表的精度等级为S ,最大误差≤%n X S ,相对误差≤%n X S X,一般n X X ≤ ,故当X 越接近n X 相对误差就越小,故在使用微安表时,希望指针在全量程的2/3范围内使用。
1-9 多级弹导火箭的射程为10000km 时,其射击偏离预定点不超过0.1km,优秀选手能在距离50m 远处准确射中直径为2cm 的靶心,试评述哪一个射击精度高? 解:火箭射击的相对误差: 30.1100%10%10000-⨯= 选手射击的相对误差: 20.02100%410%50-⨯=⨯ 所以,相比较可见火箭的射击精度高。
《误差理论与数据处理》第一章 绪论1-1.研究误差的意义是什么?简述误差理论的主要内容。
答: 研究误差的意义为:(1)正确认识误差的性质,分析误差产生的原因,以消除或减小误差;(2)正确处理测量和实验数据,合理计算所得结果,以便在一定条件下得到更接近于真值的数据;(3)正确组织实验过程,合理设计仪器或选用仪器和测量方法,以便在最经济条件下,得到理想的结果。
误差理论的主要内容:误差定义、误差来源及误差分类等。
1-2.试述测量误差的定义及分类,不同种类误差的特点是什么?答:测量误差就是测的值与被测量的真值之间的差;按照误差的特点和性质,可分为系统误差、随机误差、粗大误差。
系统误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号保持恒定,或遵循一定的规律变化(大小和符号都按一定规律变化);随机误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号以不可预定方式变化; 粗大误差的特点是可取性。
1-3.试述误差的绝对值和绝对误差有何异同,并举例说明。
答:(1)误差的绝对值都是正数,只是说实际尺寸和标准尺寸差别的大小数量,不反映是“大了”还是“小了”,只是差别量;绝对误差即可能是正值也可能是负值,指的是实际尺寸和标准尺寸的差值。
+多少表明大了多少,-多少表示小了多少。
(2)就测量而言,前者是指系统的误差未定但标准值确定的,后者是指系统本身标准值未定1-5 测得某三角块的三个角度之和为180o00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差 解:绝对误差等于: 相对误差等于:1-6.在万能测长仪上,测量某一被测件的长度为 50mm ,已知其最大绝对误差为 1μm ,试问该被测件的真实长度为多少?解: 绝对误差=测得值-真值,即: △L =L -L 0 已知:L =50,△L =1μm =0.001mm ,测件的真实长度L0=L -△L =50-0.001=49.999(mm ) 1-7.用二等标准活塞压力计测量某压力得 100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?解:在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
故二等标准活塞压力计测量值的误差=测得值-实际值, 即:100.2-100.5=-0.3( Pa )1-8在测量某一长度时,读数值为2.31m ,其最大绝对误差为20m μ,试求其最大相对误差。
21802000180''=-'''o o %000031.010*********.00648002066018021802≈=''''''⨯⨯''=''=o%108.66 %1002.311020 100%maxmax 4-6-⨯=⨯⨯=⨯=测得值绝对误差相对误差1-9、解:由21224()h h g T π+=,得224 1.042309.81053m/s 2.0480g π⨯==对21224()h h g T π+=进行全微分,令12h h h =+,并令g ,h ,T 代替dg ,dh ,dT 得222348h h Tg T T ππ=-从而2g h Tg h T=-的最大相对误差为: max max max 2g h T g h T=- =0.000050.000521.04230 2.0480--⨯=5.3625410%-⨯由21224()h h g T π+=,得T =2.04790T ==由max max max 2g h T g h T =-,有max max min min max max{[()],[()]}22h g g hT T T ABS ABS h g h g=--1-10检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?%5.22%100%1002100%<=⨯=⨯=测量范围上限某量程最大示值误差最大引用误差该电压表合格1-11 为什么在使用微安表等各种表时,总希望指针在全量程的2/3 范围内使用?答:当我们进行测量时,测量的最大相对误差:即:max 0x x %ms A A =△max 0x %ms A γ=所以当真值一定的情况下,所选用的仪表的量程越小,相对误差越小,测量越准确。
因此我们选择的量程应靠近真值,所以在测量时应尽量使指针靠近满度范围的三分之二以上. 1-12用两种方法分别测量L1=50mm ,L2=80mm 。
测得值各为50.004mm ,80.006mm 。
试评定两种方法测量精度的高低。
相对误差L 1:50mm 0.008%100%5050004.501=⨯-=IL 2:80mm 0.0075%100%8080006.802=⨯-=I21I I > 所以L 2=80mm 方法测量精度高。
1-13 多级弹导火箭的射程为10000km 时,其射击偏离预定点不超过0.lkm ,优秀射手能在距离50m 远处准确地射中直径为2cm 的靶心,试评述哪一个射击精度高? 解:射手的相对误差为:多级火箭的射击精度高。
1-14若用两种测量方法测量某零件的长度L1=110mm ,其测量误差分别为m μ11±和m μ9±;而用第三种测量方法测量另一零件的长度L2=150mm 。
其测量误差为m μ12±,试比较三种测量方法精度的高低。
相对误差0.01%110111±=±=mm mI μ0.0082%11092±=±=mm mI μ%008.0150123±=±=mmmI μ 123I I I <<第三种方法的测量精度最高第二章 误差的基本性质与处理2-1.试述标准差 、平均误差和或然误差的几何意义。
答:从几何学的角度出发,标准差可以理解为一个从 N 维空间的一个点到一条直线的距离的函数;从几何学的角度出发,平均误差可以理解为 N 条线段的平均长度;2-2.试述单次测量的标准差 和算术平均值的标准差 ,两者物理意义及实际用途有何不同。
2-3试分析求服从正态分布、反正弦分布、均匀分布误差落在中的概率2-4.测量某物体重量共8次,测的数据(单位为g)为236.45,236.37,236.51,236.34,236.39,236.48,236.47,236.40,是求算术平均值以及标准差。
0.05(0.03)0.11(0.06)(0.01)0.080.070236.48236.43x +-++-+-+++=+=0.0599σ0.0212x σ==2-5用別捷尔斯法、极差法和最大误差法计算2-4,并比较2-6测量某电路电流共5次,测得数据(单位为mA )为168.41,168.54,168.59,168.40,168.50。
试求算术平均值及其标准差、或然误差和平均误差。
168.41168.54168.59168.40168.505x ++++=168.488()mA =)(082.015512mA v i i=-=∑=σ0.037()x mA σ=== 或然误差:0.67450.67450.0370.025()x R mA σ==⨯=平均误差:0.79790.79790.0370.030()x T mA σ==⨯=2-7在立式测长仪上测量某校对量具,重量测量5次,测得数据(单位为mm )为20.0015,20.0016,20.0018,20.0015,20.0011。
若测量值服从正态分布,试以99%的置信概率确定测量结果。
20.001520.001620.001820.001520.00115x ++++=20.0015()mm =0.00025σ==正态分布 p=99%时,t 2.58= lim x x t δσ=±2.58=± 0.0003()mm =±测量结果:lim (20.00150.0003)x X x mm δ=+=±2—7 在立式测长仪上测量某校对量具,重复测量5次,测得数据(单位为mm)为20.0015,20.0016,20.0018,20.0015,20.0011。
若测量值服从正态分布,试以99%的置信概率确定测量结果。
解:求算术平均值求单次测量的标准差求算术平均值的标准差 确定测量的极限误差因n =5 较小,算术平均值的极限误差应按t 分布处理。
现自由度为:ν=n -1=4; α=1-0.99=0.01, 查 t 分布表有:ta =4.60 极限误差为写出最后测量结果2-9用某仪器测量工件尺寸,在排除系统误差的条件下,其标准差mm 004.0=σ,若要求测量结果的置信限为mm 005.0±,当置信概率为99%时,试求必要的测量次数。
正态分布 p=99%时,t 2.58=lim x tδ=±2.580.0042.0640.0054.265n n ⨯====取2-10 用某仪器测量工件尺寸,已知该仪器的标准差σ=0.001mm ,若要求测量的允许极限误差为±0.0015mm ,而置信概率P 为0.95时,应测量多少次? 解:根据极限误差的意义,有0015.0≤±=±ntt x σσ根据题目给定得已知条件,有5.1001.00015.0=≤nt查教材附录表3有若n =5,v =4,α=0.05,有t =2.78,24.1236.278.2578.2===nt 若n =4,v =3,α=0.05,有t =3.18,59.1218.3418.3===nt 即要达题意要求,必须至少测量5次。
2-12某时某地由气压表得到的读数(单位为Pa )为102523.85,102391.30,102257.97,102124.65,101991.33,101858.01,101724.69,101591.36,其权各为1,3,5,7,8,6,4,2,试求加权算术平均值及其标准差。
)(34.1020288181Pa pxp x i ii ii ==∑∑==)(95.86)18(81812Pa p vp i ii xi i x ≈-=∑∑==σ2-13测量某角度共两次,测得值为6331241'''= α,''24'13242=α,其标准差分别为8.13,1.321''=''=σσ,试求加权算术平均值及其标准差。
961:190441:1:222121==σσp p''35'132496119044''4961''1619044''20'1324=+⨯+⨯+=x''0.39611904419044''1.321≈+⨯==∑=i iixx pp iσσ2-14 甲、乙两测量者用正弦尺对一锥体的锥角α各重复测量5次,测得值如下:;5127,0227,5327,037,0227:''''''''''''''' 甲α;5427,0527,0227,5227,5227:''''''''''''''' 乙α试求其测量结果。