误差理论与数据处理课件(很实用).ppt

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1、误差理论与数据处理不确定度合成规则的应用HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用测量总不确定度的计算测量方法中的不确定度提高测量结果精度的途径测量不确定度计算的现状HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用测量总不确定度的计算被测量数值完整的测量结果报告包括两部分不确定度标准不确定度最终结果的合成的不确定度的形式扩展不确定度相对不确定度不确定度各分量估计方法及数值对于重要测量应给出相应的自由度相关各项间的相关系数HarbinInstituteofTechnology不

2、确定度合成规则的应用包含因子对于合成扩展不确定度应给出置信系数置信概率对于通常测量结果的扩展不确定度，也应给出包含因子的值。下面给出几个实例，说明测量数据处理和不确定度的估计与合成计算。HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用例为分析转台速率精度，测量时段内的转角则可得角速度，设测得，分析其相对扩展不确定度。解由测量方程可得其误差表达式式中，转角测量误差包括两部分：测量仪器光栅盘刻线误差，角度伺服系统的跟踪误差。HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用于是，误差表达

3、式可写为设，，，得相应的标准不确定度合成表达式为式中，HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用光栅刻线不确定度光栅刻线不确定度由其刻划工艺决定，为，该值的可靠性估计为，即由式可得的自由度为HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用按置信概率，自由度查分布表得临界值：取包含因子，则标准不确定度应为HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用伺服系统跟踪不确定度伺服系统跟踪相应的扩展不确定度经分析为估计该值的不确定范围为，即的不确定度为：由

4、式可得，的自由度为：HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用按，，查分布表，得则标准不确定度为基准源不确定度用作时段计量的基准相对误差，该值可变动范围可估计为，相应的扩展不确定度为HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用由式其自由度为：按，，查分布表得：则标准不确定度为HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用合成标准不确定度标准不确定度的各分量分别为：其自由度分别为：HarbinInstituteofTechnology不确定度合

5、成规则的应用合成得总标准不确定度：总扩展不确定度由式可计算得有效自由度HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用有效自由度为：按，查分布表得，取，则总扩展不确定度为：HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用其相对扩展不确定度为：最后给出的结果相对扩展不确定度置信概率包含因子自由度HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用例利用正弦尺测量锥体角度，原理图如下图示已知，，锥角公称值，若测得数据，试求出锥角的测量结果及其不确定度。Harbi

6、nInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用测量原理用量块垫起正弦尺，使之抬起角度，所需组合量块的名义尺寸应为:按舍入规则，取。使用五等量块。组合如下表：1.0011.1903.000+0.2+0.3-0.1公称尺寸偏差HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用沿平板移动表架，使测微表分别测量工件上母线两端、两点，设两点距离为,两点的读数差为，则被测锥角与之差可按该式求得：测量原理图HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用测量结果及其修正若测微表

7、在、两点的读数差，则：被测锥角应为：为修正测量结果，应找出已知的系统误差，主要有三项：量块中心长度偏差所选量块名义尺寸与计算名义尺寸之差工件安置歪斜造成的误差HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用量块中心长度偏差三块量块的偏差分别为，，。量块组合尺寸偏差为：求的传递系数，由正弦关系两边对求导：HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用故传递系数为：则折合为锥角误差应为：所选量块名义尺寸与计算名义尺寸之差算得量块尺寸，按舍入规则取故系统误差为：其传递系数为：则该项局部

8、误差为：HarbinInstituteofTechnology不确定度合成规则的应用工件安置歪斜造成的误差如图所示，以侧挡板定位，工件歪斜角为：实际测量的是角在侧挡板上的投影角分析几何关系可得——锥角实际值