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误差七道题

2021-01-17 来源:爱go旅游网
一、在光学计上用量块组作为标准件,重复测量圆柱体直径 9次,已知单次 测量的标准差为0.3微米,用算术平均值作为直径测量结果。量块组由三块 量块组成,各量块的标准不确定度分别为 0.15微米、0.10微米、0.08微米, 其相对标准差均为25%,求直径测量结果的合成标准不确定度及其自由度。 (本题10分)

解:测紅區复性引起的不确定度分命:

叫卓0」

J9

=9-1=8

2.屋块组引起的不确定度分尿;

=0.1? * v2l —' --------- ---- - 8 ;

2 x (0.25)-

和竝

=0.10

+ y33 = -------- ----- = 8

2 x (0.25)2

2x(0.25)2 0.20 0.104

——!一二抚

=O.OS f =

仏—

y十左二 =0,20

0.15

4

0.084 =19 &

---- + ---- + -----

氛直径测蛍站果的合成标祗不确定度;

7 = V 0.102 + 0.20 = 0.23 :

0.23

J

J

th

—+ —

V

1/

8 19.8

二、用一光功率计对某激光器的输出功率进行重复性测量,测得的结果如下:

(单位:mW

200.7 200.6 200.5 201.0 200.8 200.9 200.6 201.9 200.7 200.8 200.6 200.7 200.5 200.6 200.8

已知功率计的系统误差为0.2mW,除此以外不再含有其它的系统误差。求当置信 概率为99.73%时激光器的输出功率及其极限误差。(本题 20分)

解;11J 丁-测惴温度计的系统俣篦为-0 211AV;除此以外不再含有其它的系统误峑 故这足不若虑系统谋

差的辨别。

Jr

1. 求算术平均血

为刁 3011 7

F = — = ' = 200.78 mW J7 15

2. 求残余溟差:

3. 校核算术平均值及其残余谋誓; 求测试列单次测凰的标淮4. 差:

(3

分)

(0.034

根据Bessel公式,单択测鱼标准耒为:

5. 判别粗大误年;

用3(7淮则列别粗大误差'列定第E个测迢值,WP 20L9为粗大误并・剔除。(2分) 重新计算算术平均值和单次测虽的标准差为; (2分)

6.

— 为君 ^809 R

P'=

=

14

= 200 70 mW; b

=0.147 rJ — J

7. 再刿别粗大误是,根据3疔准则.发现此时测駅列中不含有粗大误 8.

(1分) (2分)

求算术平均值的标准差;

灯二鼻二0 020二0,004 mW

9, 尿算术平均值的极限谋蒂:

由于给定賈信73%,按照正态分布,此时« = 0.27 , □二3,

算术平均值极限误荔为:

益話二土站咋 二±3 x 0.04二±0,12 mV

分)

(2(2分)

给出最后的测更結果〔要减占已定系统误差): 10.

P = ^4-0.2 + J ^, = 200,90±0」2価

三、有三台不同的测角仪,其单次测量标准差分别为:

CT 1

= 0.8 ', CT 2 = 1.0

c 3二0.5 '。若每一台测角仪分别对某一被测角度各重复测量 4次,并根据上

述测得值求得被测角度的测量结果,问该测量结果的标准差为多少?

(本题10分)

解:

= 0.2’

四、某待测量约为80卩m,要求测量误差不超过3%,现有1.0级0— 300卩m和 2.0级0— 100卩m的两种测微仪,问选择哪一种测微仪符合测量要求?

答; 测屋结果的标准丼6

(本题10分)

解: 测量允许误差:80X 3% = 2.4卩m

1.0级测微仪最大示值误差:300X 1% = 3卩m 2.0级测微仪最大示值误差:100X 2% = 2卩m

答:2.0级0— 100卩m的测微仪符合要求。

五、已知某高精度标准电池检定仪的主要不确定度分量有:

① 仪器示值误差不超过 土 0.15卩v,按均匀分布,其相对标准差为25% ② 电流测量的重复性,经9次测量,其平均值的标准差为0.05卩v;

③ 仪器分辨率为0.10 u v,按均匀分布,其相对标准差为15%。 求该检定仪的不确

定度分量,并估计其合成标准不确定度及其自由度。 (本题10分)

解:⑴ 仪器示值误叢引起的不确定度分量:

0 15 1 码二-产=0.087 .片二 -------------- =S

V? 2x(0.25)3

(2)电流测呈的重复件引起的不确定度分呈:

r/2 = 0.05 , v2 =9 — 1 = 8

)合成标准不确定度:叫=+理;+时;=0” 11

合成标准不确定度的口山度:卜二 一-18.36

9 V2 乙

六、对某量进行了 12次测量,测得值如下:(单位:mrh

25.64, 25.65, 25.62, 25.40, 25.67, 25.63 ,25.66, 25.64, 25.63, 25.66, 25.64, 25.60。

若这些测得值存在不变的系统误差0.02mm试判断该测量列是否含有粗大 误差,并求被测量的测量结果(要求置信概率 P=99.73%。(本题15分)

2、 判斯有无粗人课葢:根据莱以特准则,认为25.40值心在粗人谋荒,盛 予则除■ 3、 重新计算: n

£吗

x*= ns = 25.64fflmt <7 1= ”

11 r \\ 11-1

I~~

立兀7尸

---------- — 0.02mm

4、 判断有无系统课差:

山残差观察法得:残余误理人体上正负和问,口无明显变化规律+则无 根据怀疑测得值含有变化得系统谋劳:

乂右题盘甸测得值中存在不变的系统误差△=0 02i】m“ 5、 经再次判断*剩余数据内无粗大误养口 6. (T-h = 二=0.006唧沖

Vli

7. 设测得值服从正态分布,则取P=99. 73%.得t=3,所以

%皿「= ±3oy = ±0.018/nffl

8. 测量结果为x*-A += 25.62±0.0l8(mm)c

七、甲乙两人分别对某地的重力加速度进行了测量。甲共测量 16次,平均值为 9.808m/s2,单次测量标准差为0.015m/s2;乙共测量25次,平均值为 9.810m/s2,其单次测量标准差为0.020m/s2。若由甲乙两人的测量数据计算 测量结果,求该测量结果及其标准差。(本题 15分)

2、求屮、乙瓯人测得值得权重:珠:巴=亠:亠=1 \"1 b神 b亍乙

3、 测量结果为

壬=“m+'x乙=9 809刃心2

4、 加权算术平均值标准差为

= 严°% =0 0028刃 “2 甘卩+&

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