计量管理人员及校准检定检测检验人员综合实用技能培训2012ppt课件.ppt

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1、二Ｏ一二年三月“计量管理人员及校准/检定/检测/检验人员综合实用技能”培训班1第三章测量数据处理2第一节测量误差的处理3一、系统误差发现和减小系统误差的方法（一）系统误差的发现在规定的测量条件下多次测量同一个被测量，从所得的测量结果与计量标准复现的量值之差可以发现并得到恒定的系统误差估计值。在测量条件改变时，例如随时间、温度、频率等条件改变时，测量结果按某一确定的规律变化，可能是线性或非线性地减小或增长，就可能发现测量结果中存在可变的系统误差。4一、系统误差发现和减小系统误差的方法（二）减小系统误差的方法1、采用修正的方法当已知系统误差时，可以采用对测量结果进行修正的

2、方法以减小系统误差。〉〉2、在实验中尽可能减小产生系统误差的因素如尽量调整到水平、垂直、平行等理想位置；用数字仪表代替模拟仪表减小读数误差；采用先后加衰减器的方法减小失配等。5一、系统误差发现和减小系统误差的方法3、选择适当测量方法使系统误差相互抵消（2）减小可变系统误差的方法合理地设计测量顺序可以减小测量系统的线性漂移或周期性变化引入的系统误差。②用半周期偶数测量法减小周期性系统误差周期性系统误差通常表示为：=asin(2l/T)相隔半个周期的两个测量结果中的误差是大小相等方向相反的，所以凡是相隔半个周期的一对测量值的均值中不再含有此项误差。此方法广泛应用于测角仪上

3、。6一、系统误差发现和减小系统误差的方法（三）修正系统误差的方法1、在测量结果上加修正值已修正的测量结果=未修正测量结果+修正值2、对测量结果乘修正因子已修正的测量结果=未修正测量结果*修正因子3、画修正曲线4、制定修正表温度电阻值7二、实验标准偏差的估值方法实验标准偏差用有限次测量数据得到的标准偏差的估计值称为实验标准偏差，用“s”表示。实验标准偏差的估值方法贝赛尔公式法最大残差法极差法较差法（阿仑方差）8二、实验标准偏差的估值方法(1)贝赛尔公式法（n≥10）若在重复条件下对被测量X作n次独立重复测量，得到的测量结果为xi，则单次测量结果xi的实验标准偏差：算术平均值

4、的实验标准偏差：=n-1为自由度；为残差；由贝赛尔公式法估算的实验标准偏差是被测量残差的统计平均值；9二、实验标准偏差的估值方法(2)最大残差法从有限次独立重复测量的一系列测量值中找到最大残差，并根据测量次数查残差系数cn值，按下式计算估计的标准偏差：10二、实验标准偏差的估值方法(3)极差法（测量次数4~9时）若在重复条件下对被测量X作n次独立重复测量，n个测量结果中最大值和最小值之差为R，则单次测量结果xi的实验标准偏差为：A类标准不确定度11二、实验标准偏差的估值方法例：对某量测量9次，测得数据为：1225、1258、1258、1253、1252、1252、125

5、6、1189、1240。贝赛尔公式法极差法自由度为=8自由度为=6.812二、实验标准偏差的估值方法(5)各种估值方法的比较贝赛尔公式法是一种最基本的方法，但是n很小时其估计值的不确定度较大，因此它适合于测量次数较多的情况；极差法和最大残差法较简单，但当测量数据的概率分布偏离正态分布较大时，应当用贝赛尔公式法；较差法更适合随即过程的方差分析，如测量频率稳定度的阿伦方差就属于该方法。13三、算术平均值及其实验标准偏差的计算（一）算术平均值的计算在相同条件下对被测量X进行有限次独立重复测量，测的一系列值x1，x2，，xn，其算术平均值为：由大数定理可以证明，算术平均

6、值是期望的最佳估计值。它是期望的无偏估值；算术平均值是有限次测量的均值，所以是由样本构成的统计量，它本身也是随机变量；由于算术平均值是期望的最佳估计值，通常用算术平均值作为测量结果。14三、算术平均值及其实验标准偏差的计算（二）算术平均值实验标准偏差的计算（三）实验标准偏差的标准偏差的计算15四、异常值的判定和剔除异常值（离群值）在对一个被测量重复观测所获得的若干观测结果中，出现了与其它值偏离较远且不符合统计规律的个别值。他们可能属于来自不同的总体，或属于意外的、偶然的测量错误。也称为存在着“粗大误差”。振动、电源变化、电磁干扰等意外条件变化；读数或记录错误等人为因素。1

7、6四、异常值的判定和剔除物理判别法在测量过程中确实是因记错、读错数据，仪器的突然故障，或外界条件的突变等异常情况引起的异常值，应随时发现随时剔出。这种从技术上和物理上找出产生异常值的原因，是发现和剔出异常值的首要方法。统计判别法有时在测量完成后也不能确知可疑值是否为粗大误差，就需要采用统计判别法。17四、异常值的判定和剔除1、拉依达准则（3σ准则）对被测量X进行n次独立重复测量，得到一系列数据：x1,x2,……xd，……xn(1)计算平均值(2)计算实验标准偏差(3)找出可疑的测量值xd，求可疑值的残差：(4)若vd3