误差理论与数据处理1

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1、1教材：费业泰主编《误差理论与数据处理》(第5版)，机械工业出版社，2004年。主要参考书：沙定国主编《误差分析与测量不确定度评定》，中国计量出版社，2003刘智敏著《不确定度原理》，中国计量出版社，1993DataReductionandErrrorAnalysisforthePhysicalScience,ByPhilipR.Bevington,NewYork:MaGrew-Hill,1992(2ndEd.)误差分析与数据处理2教学内容第一章绪论4第二章误差的基本性质与处理6第三章误差的合成与分配2第四章测量不确定度2第五章线

2、性参数的最小二乘法4第六章回归分析4第七章动态测试数据处理基本方法2第八章动态测量误差及其评定2专题、复习、讨论4考核：作业15%+课程论文15%+闭卷考试70%作业：周二交课程论文：误差分析、数据处理报告3课程目的正确认识误差的性质，分析误差产生的原因减小或抑制误差正确处理实验数据，合理计算所得结果给出科学可信的实验结果正确组织实验过程，合理设计、选用仪器或测量方法根据目标确定最佳方案4第一章绪论1、研究误差的意义2、误差的基本概念3、误差与精度4、有效数字与数据运算5第一章绪论什么是测量？第一节研究误差的意义误差的起因:测量过程中，由

3、于实验方法的不完善、实验设备的不完善、周围环境的影响、人们认识能力所限，实验所得数据和被测量的真值之间存在差异。进行误差研究→提高实验精度→认识客观真理6一、测量的作用和地位科学研究的先行官“现代科学的进步越来越依靠尖端仪器的发展”俄国化学家门捷列夫指出“科学是从测量开始的”近80年来，与科学仪器密切相关的诺贝尔奖获得者达38人工业、国防7定义：被测信息：传感器、检测仪器、检测装置、检测系统全部操作：检测过程：确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作二、测量的基本概念信号采集、信号处理、信号显示、信号输出物理量（光、电、力、热、磁、声、…

4、）被测对象：宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体……）检测器具：化学量（PH、成份…）生物量（酶、葡萄糖、…）……8三、测量系统构成力位移速度加速度压力流量温度电阻式电容式电感式压电式热电式光电式磁电式电桥放大器滤波器调制器解调器运算器阻抗变换器笔式记录仪光线示波器磁带记录仪电子示波器半导体存储器显示器磁卡数据处理器频谱分析仪FFT实时信号分析仪计算机被测对象传感器中间变换测量装置显示及记录装置实验结果处理装置9四、测量方法分类1.直接测量（绝对测量、相对测量）间接测量2.开环测量与闭环测量3.偏差法、零位法、微差法101、直接测量与间接

5、测量直接测量：直接将被测量与标准量进行比较标准量标准计量单位（如米尺、光栅尺、激光……）绝对测量定值标准量（如某一固定尺寸）相对测量11--绝对测量：采用仪器、设备、手段测量被测量，直接得到测量值测量结果：20.1mm--相对测量：将被测量直接与基准量比较，得到偏差值特点：简单、直观、明了；测量精度不高基准量：20.00mm测量值：+0.08mm结果：20.08mm特点：精度高；复杂、成本高、要求高直接测量12Basequantitiesandbaseunits基本量和基本单位Quantitysymbol量符号Time时间tLength长

6、度xMass质量mElectricicurrent电流ThermodynamicTtemperature热力学温度Amountnofsubstance物质的量LuminouLintensity发光强度Baseunitsymbol基本单位符号second秒smetre米mkilogram千克kgampere安培Akelvin开尔文Kmole摩尔molcandela坎德拉cdPresentdefinition当前定义-intermsoftheperiodoftheCshyperfinetransition铯原子超精细跃迁的周期-distanc

7、etravelledbylightin1/299792458ofasecond光在1/299792458秒时间内运动的距离-intermsofthemassoftheinternationalprototypeK国际原器的质量，K-intermsoftheforcebetweenwirescarryingcurrent带电导线之间的力-intermsofthetemperatureofthetriplepointofwater水的三相点的温度-intermsofnumberofentitiesin12gofcarbon12,12g碳12的

8、原子数-intermsoftheintensityofaspecifiedsource特定光源的强度张钟华，香山会议报告，2008.1013Basequantitiesandbaseunits