项目一--检测技术的基础知识ppt课件.pptx

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1、项目一项目一 检测技术的基础知识检测技术的基础知识v知识点知识点 了了解解测测量量及及测测量量方方法法，掌掌握握测测量量误误差差的的基基本本概概念念和和相相关关计计算算，熟熟悉悉数数据据处处理理方方法法。了了解解什什么么是是传传感感器器及及其其分分类类和和发发展展趋趋势势，掌掌握握传传感感器器的的作作用用、组组成、基本特性和主要性能指标。成、基本特性和主要性能指标。v技能点技能点 通通过过本本项项目目，学学会会测测量量数数据据处处理理方方法法，能能解解决决数据处理问题。数据处理问题。传感器应用实例传感器应用实例任务一任务一 测量误差与数据处理测量误差与数据处理v目标目标 了了解解测测量量及及测

2、测量量方方法法，掌掌握握测测量量误误差差的的基基本本概概念念和和相相关关计计算算，熟熟悉悉数数据据处处理方法。理方法。一、测量的基本概念一、测量的基本概念 1、测量、测量 测测量量是是人人们们借借助助专专门门的的技技术术和和设设备备，通通过过实实验验的的方方法法，把把被被测测量量与与作作为为单单位位的的标标准准量量进进行行比比较较，以以确确定定出出被被测测量量是是标标准准量量的的多多少少倍倍数数的的过过程程，所得的所得的倍数倍数就是就是测量值测量值。测量结果：测量结果：数值大小数值大小（数字、曲线、图形数字、曲线、图形）与单位与单位 测量目的测量目的：精确获取被测对象某些参数定量信息精确获取被

3、测对象某些参数定量信息 2、检测、检测 检测是意义更为广泛的测量。检测是意义更为广泛的测量。检检测测是是利利用用各各种种物物理理、化化学学效效应应，选选择择合合适适的的方方法法与与装装置置，将将生生产产、科科研研、生生活活等等各各方方面面的的有有关关信信息息通通过过检检查查与与测测量量的的方方法法赋赋予予定定性性或或定定量量结结果果的的过程过程。二、测量方法二、测量方法1、电测法和非电测法、电测法和非电测法 电电测测方方法法是是指指在在检检测测回回路路中中含含有有测测量量信信息息的的电电信信号号转转换换环环节节，可可以以将将被被测测的的非非电电量量转转换换为为电电信信号号输输出出。除除电电测测

4、法法以以外外的的测测量量方方法法都都属属于于非非电电测法测法。2、直接测量和间接测量、直接测量和间接测量 直直接接测测量量就就是是用用预预先先标标定定好好的的测测量量仪仪表表直直接接读读取取被测量被测量的测量结果。的测量结果。间间接接测测量量需需利利用用被被测测量量与与某某中中间间量量的的函函数数关关系系，先先测测出出中中间间量量，再再通通过过相相应应的的函函数数关关系系计计算算出出被被测量测量的数值的数值 3、静态测量和动态测量静态测量和动态测量 静静态态测测量量是是测测量量那那些些不不随随时时间间变变化化或或变变化化很很缓缓慢慢的的物物理理量量；动动态态测测量量则则是是测测量量那那些些随随

5、时时间间而而变变化化的物理量。的物理量。4、接触式测量和非接触式测量接触式测量和非接触式测量 根根据据测测量量时时是是否否与与被被测测对对象象相相互互接接触触而而划划分分为接触式测量和为接触式测量和非接触式测量非接触式测量。5、模拟式测量和数字式测量模拟式测量和数字式测量 模模拟拟式式测测量量是是指指测测量量结结果果可可根根据据仪仪表表指指针针在在标标尺尺上上的的定定位位进进行行连连续续读读取取的的方方法法；数数字字式式测测量量是指测量结果以是指测量结果以数字的形式直接给出数字的形式直接给出的方法。的方法。返回超市中物超市中物品的称重品的称重光导纤维陀螺仪测光导纤维陀螺仪测量火箭的飞行速度量火

6、箭的飞行速度和方向和方向三、测量误差及其分类三、测量误差及其分类1、测量误差的基本概念、测量误差的基本概念（1）等精度测量等精度测量 在在同同一一条条件件下下进进行行的的一一系系列列重重复复测测量量称为称为等等精度测量。精度测量。（2）非等精度测量非等精度测量 在在多多次次测测量量中中，如如对对测测量量结结果果精精确确度度有有影影响响的的一一切切条条件件不不能能完完全全维维持持不不变变，则则称为称为不等精度测量。等精度测量。用用不不同同的的方方法法对对同同一一样样品品的的测测定定，不不同同人人员员用用相相同同的的方方法法对对同同一一样样品品的的测测定定，同同一一分分析析人人员员用用相相同同的的

7、方方法法对对同同一一样样品品在在长长时时间间间间隔隔进进行行的的测测定定，得得到到的的测测量量值值常常常常是是不不等等精精度度的的，应应按按加加权权方方式式计计算算总总方方差。差。（3）真值）真值 被被测测量量本本身身所所具具有有的的真真正正值值称称为为真真值值。真真值值是是一一个个理理想想的的概概念念，一一般般是是不不知知道道的的，但但在某些特定情况下，真值又是可知的。在某些特定情况下，真值又是可知的。理论真值理论真值 约定真值约定真值 相对真值（相对真值（实际值实际值）在某些特定情况下，真值是可知的，例如三角形的三个内角之和为180，这种真值称为理论真值。由于真值往往是未知的，所以一般由于

8、真值往往是未知的，所以一般用基准器的测量值代替真值，这种用基准器的测量值代替真值，这种值称为约定真值，它与真值之差可值称为约定真值，它与真值之差可以忽略不计。水的三相点在以忽略不计。水的三相点在0.00760.0076（273.16K273.16K）及）及611.73Pa 611.73Pa 出现出现把把精度更高一级的标准器精度更高一级的标准器具具所测得的值作为真值，但是所测得的值作为真值，但是它又不是真正的真值，故称它又不是真正的真值，故称为实际值。为实际值。当测量次数无限多时，测当测量次数无限多时，测量结果的算术平均值接近于量结果的算术平均值接近于真值，可视为被测量的真值。真值，可视为被测量

9、的真值。（4）标称值标称值 测量器具上测量器具上所标出来的数值所标出来的数值。（5）示值示值 由由测测量量器器具具读读数数装装置置所所指指示示出出来来的的被被测测量的数值量的数值。（6）测量误差测量误差 用用器器具具进进行行测测量量时时，所所测测量量出出来来的的数数值值与被测量的实际值之间的差值与被测量的实际值之间的差值称为测量误差。称为测量误差。在在实实际际测测量量时时，由由于于实实验验方方法法和和实实验验设设备备的的不不完完善善、周周围围环环境境的的影影响响以以及及人人们们辨辨识识能能力力所所限限等等因因素素，使使得得测测量量值值与与其其真真值值之之间间不不可可避避免免地地存存在在着着差差

10、异。异。返回2、测量误差的表示方法、测量误差的表示方法（1）绝对误差绝对误差 绝绝对对误误差差 x是是指指测测量量值值x与与真真值值L0之之间间的差值，即的差值，即 x=x L0 由由于于真真值值L0的的不不可可知知性性，在在实实际际应应用用时时，常常用用实实际际真真值值L代代替替，即即用用被被测测量量多多次次测测量量的的平平均均值值或或上上一一级级标标准准仪仪器器测测得得的的示示值值作作为为实际真值实际真值L，故有，故有 x=x L （2）相对误差相对误差 相相对对误误差差常常用用百百分分比比的的形形式式来来表表示示，一一般般多取多取正值正值。实际相对误差实际相对误差、可分可分 示值示值(标

11、称标称)相对误差相对误差 最大引用最大引用(相对相对)误差误差 实实际际相相对对误误差差：是是用用测测量量值值的的绝绝对对误误差差 x与与其其实实际际真真值值L的的百百分分比比来来表表示示的的相相对对误误差，即差，即 示示值值(标标称称)相相对对误误差差:是是用用测测量量值值的的绝绝对对误误差差 x与与测测量量值值x的的百百分分比比来来表表示示的的相相对对误误差差，即即 引引用用(相相对对)误误差差:是是指指测测量量值值的的绝绝对对误误差差 x与与仪仪器器的的量量程程Am的的百百分分比比。引引用用误误差差的的最最大值叫做最大引用（相对）误差，即大值叫做最大引用（相对）误差，即=返回 最大引用误

12、差最大引用误差又称为又称为满度满度(引用引用)相对误差相对误差，是仪，是仪表基本误差的主要形式，故也常称之为表基本误差的主要形式，故也常称之为仪表的基本仪表的基本误差误差，它是仪表的主要质量指标。，它是仪表的主要质量指标。基本误差去掉百分号基本误差去掉百分号(%)后的数值后的数值定义为仪表的定义为仪表的精精度等级度等级。精度等级规定取一系列标准值，通常用阿拉伯数精度等级规定取一系列标准值，通常用阿拉伯数字标在仪表的刻度盘上，等级数字外有一圆圈。字标在仪表的刻度盘上，等级数字外有一圆圈。我国目前规定的精度等级有我国目前规定的精度等级有:0.005、0.01、0.02、0.04、0.05、0.1、

13、0.2、0.5、1.0、1.5.、2.5、4.0、5.0等级别。等级别。精度等级精度等级数值数值越小越小，测量的，测量的精确度越高精确度越高，仪表的，仪表的价格价格越贵越贵。【例例1.11.1】某温度计的量程范围为某温度计的量程范围为O O5OO5OO，校验时该表的最大绝对误差为，校验时该表的最大绝对误差为66，试，试确定该仪表的精度等级。确定该仪表的精度等级。解解:根据题意可知根据题意可知 ，代入式代入式(1-5)(1-5)中有中有 从表从表1.11.1中可知，该温度计的基本误差中可知，该温度计的基本误差介于介于1.0%1.0%1.5%1.5%，因此该表的精度等级应，因此该表的精度等级应定为

14、定为1.51.5级。级。【例例1.21.2】现有现有O.5O.5级的级的0 0300300和和1.01.0级的级的0 0100100的两个温度计，欲测量的两个温度计，欲测量8080的温度，的温度，试问选用哪一个温度计好？为什么？试问选用哪一个温度计好？为什么？解解:O.5:O.5级温度计测量时可能出现的级温度计测量时可能出现的最大绝最大绝对误差对误差、测量、测量8080可能出现的可能出现的最大示值相最大示值相对误差对误差分别为分别为v1.01.0级温度计测量时可能出现的级温度计测量时可能出现的最大绝对误差最大绝对误差、测量、测量8080时可能出现的时可能出现的最大示值相对误差最大示值相对误差分

15、别为分别为 v显然用显然用1.01.0级温度计比级温度计比O.5O.5级温度计测量时，示值相级温度计测量时，示值相对误差反而小。因此在选用仪表时，不能单纯追求对误差反而小。因此在选用仪表时，不能单纯追求高精度，而应兼顾高精度，而应兼顾精度等级和量程精度等级和量程，最好使测量值，最好使测量值落在仪表满度值的落在仪表满度值的2/32/3以上区域内。以上区域内。返回3、测量误差的分类、测量误差的分类（1）按误差表现的规律划分）按误差表现的规律划分 系统误差系统误差。对对同同一一被被测测量量进进行行多多次次重重复复测测量量时时，若若误误差差固固定定不不变变或或者者按按照照一一定定规规律律变变化化，这这

16、种种误差称为误差称为系统误差系统误差。系系统统误误差差主主要要是是由由于于测测量量系系统统本本身身不不完完备备或者或者环境条件的变迁环境条件的变迁造成的。造成的。系系统统误误差差反反映映了了测测量量值值偏偏离离真真值值的的程程度度，可用可用“正确度正确度”一词表征。是有规律性的。一词表征。是有规律性的。随机误差。随机误差。对对同同一一被被测测量量进进行行多多次次重重复复测测量量时时，若若误误差差的的大大小小随随机机变变化化、不不可可预预知知，这这种种误误差差称为称为随机误差随机误差。随随机机误误差差是是由由很很多多复复杂杂因因素素的的微微小小变变化化引起的。引起的。随随机机误误差差反反映映了了

17、测测量量结结果果的的精精密密度度，即即各个测量值之间相互接近各个测量值之间相互接近的程度。的程度。对随机误差的某个单值来说，是没有规律、不可预料对随机误差的某个单值来说，是没有规律、不可预料的，但从多次测量的总体上看，随机误差又服从一定的的，但从多次测量的总体上看，随机误差又服从一定的统计规律，大多数服从统计规律，大多数服从正态分布规律正态分布规律。粗大误差。粗大误差。测测量量结结果果明明显显地地偏偏离离其其实实际际值值所所对对应应的的误误差差，称称为为粗粗大大误误差差或或疏疏忽忽误误差差，又又叫叫过过失失误误差差。含含有有粗粗大大误误差差的的测测量量值值称称为为坏坏值值。产产生生粗粗大大误误

18、差差的的原原因因有有操操作作者者的的失失误误、使用有使用有缺陷的仪器缺陷的仪器、实验、实验条件的突变条件的突变等。等。正确的测量结果中不应包含粗大误差。正确的测量结果中不应包含粗大误差。*数据坏值应予以剔除数据坏值应予以剔除 返回（2）按）按被测量与时间被测量与时间的关系划分的关系划分 静态误差静态误差 被被测测量量稳稳定定不不变变时时所所产产生生的的测测量量误误差差称称为静态误差。为静态误差。动态误差动态误差 被被测测量量随随时时间间迅迅速速变变化化时时，系系统统的的输输出出量量在在时时间间上上却却跟跟不不上上输输入入的的变变化化，这这时时所所产产生生的误差称为动态误差。的误差称为动态误差。

19、1、随机误差的统计特性、随机误差的统计特性（1）随机误差的特征）随机误差的特征 随随机机误误差差就就单单次次测测量量而而言言是是无无规规律律的的，其其大大小小、方方向向均均不不可可预预知知，既既不不能能用用实实验验的的方方法法消消除除，也也不不能能修修正正，但但当当测测量量次次数数无无限限增增加加时时，该该测测量量列列中中的的各各个个测测量量误误差差出现的概率密度出现的概率密度分布服从分布服从正态分布正态分布。四、测量误差的分析与处理四、测量误差的分析与处理图图1-1 1-1 随机误差的正态分布曲线随机误差的正态分布曲线 对对称称性性:绝绝对对值值 相相 等等 的的 正正、负负误误差差出出现现

20、的的机率大致相等。机率大致相等。单单峰峰性性:绝绝对对值值越越小小的的误误差差在在测测量量中中出出现现的的概率越大概率越大。有有界界性性:在在一一定定的的测测量量条条件件下下，随随机机误误差差的的绝绝对对值值不不会会超过一定的界限超过一定的界限。抵抵偿偿性性:在在相相同同的的测测量量条条件件下下，当当测测量量次次数数增增加加时时，随随机机误误差差的的算算术术平平均均值值趋趋向向于零于零。正态分布正态分布随机误差有以随机误差有以下下4 4个特征个特征 若若 变小，曲线尖锐，小误差出现的概率增大，大误差出现的概率减小，测量值变小，曲线尖锐，小误差出现的概率增大，大误差出现的概率减小，测量值离散程度

21、小；反之，若离散程度小；反之，若增大，曲线平坦，测量值不是集中在真值附近，而是增大，曲线平坦，测量值不是集中在真值附近，而是离散离散程度变大程度变大。值直接反映了测量结果密集程度，因此常用值直接反映了测量结果密集程度，因此常用值来表征测量的精密度。值来表征测量的精密度。（2）随机误差的估计）随机误差的估计 当当对对某某个个量量x进进行行无无限限次次测测量量时时，各各次次测测量量误误差差平平方方和和的的平平均均值值的的平平方方根根称称为为均均方方根误差根误差，也叫，也叫标准误差标准误差，即，即 标准差为了说明样本的离散程度标准差为了说明样本的离散程度v由由于于真真值值未未知知，且且实实际际测测量

22、量中中的的测测量量次次数数为为有有限限值值，所所以以通通常常用用测测量量值值的的算算术术平平均均值值替替代代真值真值，按下式计算，按下式计算v这时这时均方根误差均方根误差可按下式计算可按下式计算v残余误差残余误差：返回2、系统误差的发现与处理、系统误差的发现与处理 系统误差是系统误差是被测量受到若干因素被测量受到若干因素显著影响而造成显著影响而造成的。涉及对不同的的。涉及对不同的测量对象、测量原理及测量方法测量对象、测量原理及测量方法的具体分析。的具体分析。系统误差系统误差对测量结果的影响对测量结果的影响也远比随机误差严也远比随机误差严重。重。系统误差是能够通过适当的系统误差是能够通过适当的技

23、术措施确定并加技术措施确定并加以修正的以修正的。首先设法判别首先设法判别系统误差是否存在系统误差是否存在；然后分析系统；然后分析系统误差误差产生的原因产生的原因，并在测量之前尽力消除；同时测，并在测量之前尽力消除；同时测量中采取一些技术措施，尽力消除或减弱系统误差量中采取一些技术措施，尽力消除或减弱系统误差的影响；测量之后再设法估计残存的系统误差范围。的影响；测量之后再设法估计残存的系统误差范围。2、系统误差的发现与处理、系统误差的发现与处理（1）系统误差的类型）系统误差的类型 按按照照所所表表现现出出来来的的规规律律，通通常常把把系系统统误误差差划分为以下几种。划分为以下几种。固定不变的系统

24、误差固定不变的系统误差;-;-恒值系统误差恒值系统误差 线性变化的系统误差线性变化的系统误差;周期性变化的系统误差周期性变化的系统误差;复杂规律变化的系统误差复杂规律变化的系统误差.变值系统误差变值系统误差在重复测量中，数值大小和符号在重复测量中，数值大小和符号均不变均不变。这类误差大多数是由于这类误差大多数是由于测量设备的缺陷或者采用了不适测量设备的缺陷或者采用了不适当的测量方法造成的。例如，天当的测量方法造成的。例如，天平砝码的质量误差、观测者习惯平砝码的质量误差、观测者习惯性的错误角度等性的错误角度等。按照一定比例随着按照一定比例随着测量次数或时测量次数或时间增加间增加而不断而不断增加（

25、或减少）增加（或减少）的系的系统误差。例如齿轮流量计测量含有统误差。例如齿轮流量计测量含有微小固体颗粒的液体时，由于微小固体颗粒的液体时，由于磨损磨损会使泄漏量越来越大会使泄漏量越来越大，这样就产生，这样就产生了线性变化的系统误差。了线性变化的系统误差。指指数值和符号循环交替、重复变数值和符号循环交替、重复变化化的系统误差。例如热电偶露天环的系统误差。例如热电偶露天环境下测温时，其冷端温度随着境下测温时，其冷端温度随着昼夜昼夜温度温度的变化作的变化作周期性变化周期性变化。须进行。须进行冷端温度补偿，减少周期性变化的冷端温度补偿，减少周期性变化的系统误差。系统误差。指既不随时间做线性指既不随时间

26、做线性变化、也不作周期性变变化、也不作周期性变化，而是化，而是按照复杂规律按照复杂规律变化变化的系统误差。如电的系统误差。如电工仪表整个分度线上存工仪表整个分度线上存在的系统误差。在的系统误差。（2）系统误差的发现）系统误差的发现 v由于系统误差对测量精度影响较大，必须设由于系统误差对测量精度影响较大，必须设法消除系统误差的影响，才能有效地提高测法消除系统误差的影响，才能有效地提高测量精度。量精度。v发现系统误差的常用方法。发现系统误差的常用方法。实验比对法。实验比对法。残余误差观察法。残余误差观察法。准则判别法。准则判别法。（2）发现系统误差发现系统误差 实验比对法。实验比对法。用用多台同类

27、或相近多台同类或相近的仪表对的仪表对同一被测量同一被测量进行测量进行测量，通过分析测量结果的差异来判，通过分析测量结果的差异来判断系统误差是否存在。断系统误差是否存在。例如，用天平和台称称量同一物体，即可例如，用天平和台称称量同一物体，即可发现发现台秤存在台秤存在的系统误差。的系统误差。残余误差观察法。残余误差观察法。将将一一个个测测量量列列的的残残余余误误差差在在Pi-n坐坐标标中中依依次次连连接接后后，通通过过观观察察误误差差曲曲线线即即可可以以判判断断有有无无系系统误差的存在。统误差的存在。图图(a)不存在不存在系统误差系统误差图图(b)存存在在线线性性变变化的系统误差化的系统误差 图（

28、图（c）存在周）存在周期性变化的系统期性变化的系统误差误差图图(d)同时存在线同时存在线性变化和周期性性变化和周期性变化的系统误差变化的系统误差（2）系统误差的发现）系统误差的发现 准则判别法。准则判别法。有许多准则可以方便地判断出系统误差的存在，如有许多准则可以方便地判断出系统误差的存在，如马利科马利科夫准则、阿贝夫准则、阿贝-赫梅特准则、计算标准误差比较法赫梅特准则、计算标准误差比较法等。等。例如例如马利科夫准则马利科夫准则：设对某一被测量设对某一被测量x x进行进行n次等精度测次等精度测量，测量结果依次为量，测量结果依次为x1 1、x x2 2、xn n，求出相应的残余误差，求出相应的残

29、余误差p p1 1、p p2 2、pn n，将残差分成前后两部分，并求差值：，将残差分成前后两部分，并求差值：式中n为奇数时，；n为偶数时若若D D近似为零，则说明上述测量列中不包含线性变化系统近似为零，则说明上述测量列中不包含线性变化系统误差；如果误差；如果D与与Pi i值相当或更大，则说明测量列中存在线性值相当或更大，则说明测量列中存在线性变化系统误差；如果变化系统误差；如果 ，则说明不能肯定是否存在，则说明不能肯定是否存在线性变化系统误差。线性变化系统误差。（1-13）（3）系统误差的减小和消除方法）系统误差的减小和消除方法 在在测测量量过过程程中中，减减少少和和消消除除系系统统误误差差

30、常常用用的一些方法有：的一些方法有：替替代代法法。在在测测量量条条件件不不变变的的基基础础上上，用用标标准准量量替替代代被被测测量量，实实现现相相同同的的测测量量效效果果，从从而而用用标标准准量量确确定定被被测测量量。替替代代法法能能有有效效地地消消除除检检测测装置的系统误差。装置的系统误差。零零位位式式测测量量法法。测测量量时时将将被被测测量量x与与其其己己知知的的标标准准量量A进进行行比比较较，调调节节标标准准量量使使两两者者的的效效应应相抵消，系统达到平衡时，被测量等于标准量。相抵消，系统达到平衡时，被测量等于标准量。补补偿偿法法。在在传传感感器器的的结结构构设设计计中中，常常选选用用在

31、在同同一一干干扰扰变变量量作作用用下下所所产产生生的的误误差差数数值值相相等等而符号相反的零部件或元器件作为补偿元件。而符号相反的零部件或元器件作为补偿元件。如：如：1-热电偶；热电偶；2-补偿导线；补偿导线；3-铜导线；铜导线；4-补偿电桥补偿电桥图图2-24 热电偶冷端补偿电桥热电偶冷端补偿电桥 修修正正法法。若若仪仪表表的的修修正正值值已已知知时时，将将测测量量结结果果的的指指示示值值加加上上修修正正值值，就就得得到到了了被被测测量量的的实实际值。用此法可大大削弱测量中的系统误差。际值。用此法可大大削弱测量中的系统误差。对对称称观观测测法法(交交叉叉读读数数法法)。这这是是消消除除线线性

32、性系系统统误差的有效方法。误差的有效方法。许许多多复复杂杂变变化化的的系系统统误误差差，在在短短时时间间内内可可近近似似看看作作线线性性系系统统误误差差。在在测测量量过过程程中中，合合理理设设计计测测量量步步骤骤以以获获取取对对称称的的数数据据，配配以以相相应应的的数数据据处处理理程程序序，从从而而得得到到与与该该影影响响无无关关的的测测量量结结果。果。3、粗大误差的判别和测量结果的数据处理、粗大误差的判别和测量结果的数据处理（1 1）粗大误差的判别）粗大误差的判别v基基本本方方法法是是:给给定定一一个个置置信信概概率率并并确确定定一一个个置置信信区区间间，凡凡超超出出此此区区间间的的误误差差

33、即即认认为为它它不不属属于于随随机机误误差差而而是是粗粗大大误误差差，则则将将该该粗粗大大误误差差所所对对应应的的坏坏值值予予以以剔剔除除。常常用用拉拉依依达达准准则则（3准准则则）规规定定:凡凡是是随随机机误误差差大大于于3的测量值都认为是坏值，应予以剔除的测量值都认为是坏值，应予以剔除。v粗大误差处理粗大误差处理:v判判别别剔剔除除，加加强强测测量量者者的的工工作作责责任任心心，提提高测量高测量操作技能操作技能，科学科学对待对待测量测量。（2）测量结果的数据处理）测量结果的数据处理 在在对对被被测测量量进进行行等等精精度度多多次次重重复复测测量量，并并取取得得一一系系列列测测量量数数据据之

34、之后后，就就要要对对数数据据进进行行准准 确确的的加加工工整整理理和和分分析析，以以便便得得到到一一个个较较理理想想的的测测量量结结果果。考考虑虑到到系系统统误误差差可可以以利利用用有有关关方方法法判判明明其其是是否否存存在在，并并予予以消除。以消除。（假定本例给出的测量数据中不含有系统误差假定本例给出的测量数据中不含有系统误差）【例例1.3】用用温温度度传传感感器器对对某某温温度度进进行行12次次等等精精度度测测量量，测测量量数数据据（）如如下下：20.46、20.52、20.50、20.52、20.48、20.47、20.50、20.49、20.47、20.49、20.51、20.51 要

35、要求求对对该该组组数数据据进进行行分分析析整整理理，并并写出最后结果。写出最后结果。v数据处理步骤：数据处理步骤：（1 1）记录列表）记录列表 将将测测量量数数据据x xi i (i=l(i=l、2 2、3 3、n)n)按按测测量量序序号号依依次列在表格的第次列在表格的第1 1、2 2 列中，如表列中，如表1-21-2所示。所示。表表1-2 1-2 测量结果的数据处理测量结果的数据处理iXi()piPi2120.460.0330.001089220.520.0270.000729320.500.0070.000049420.520.0270.000729520.480.0130.0001696

36、20.470.0230.000529720.500.0070.000049820.490.0030.000009920.470.0230.0005291020.490.0030.0000091120.510.0170.0002891220.510.0170.000289v数据处理步骤：数据处理步骤：（2 2）计算）计算v求求出出测测量量数数据据列列的的算算术术平平均均值值 ，填填入入表表1.21.2第第1 1、2 2列的下面。列的下面。v计计算算各各测测量量值值的的残残余余误误差差 ，并并列入表列入表1-21-2中的第中的第3 3列。列。v（当当计计算算无无误误时时，理理论论上上有有 ，但但实

37、实际际上上，由由于于计计算算过过程程中中存存在在由由四四舍舍五五入入所所引引入入的的误误差差，此此关关系系式式通通常不能满足。）常不能满足。）计计算算 值值并并列列在在表表1-21-2第第4 4列列，按按贝贝赛赛尔尔公式计算出标准误差公式计算出标准误差后，填入本列下面。后，填入本列下面。本例中，由于本例中，由于 ，于是于是 （3 3）判别坏值）判别坏值 判判别别坏坏值值。根根据据拉拉依依达达准准则则检检查查测测量量数数据据中中有有无无坏坏值值，如如果果发发现现坏坏值值，应应将将坏坏值值剔剔除除，然然后后从从步步骤骤（2 2）重重新新计计算算，直直到到数数据据列列中中不不存存在在坏坏值值。如如果果无无坏坏值值，则则继继续步骤（续步骤（4 4）。）。本本例例采采用用拉拉依依达达准准则则检检查查坏坏值值，因因为为 ，而而所所有有测测量量值值的的剩剩余余误误差差均均满满足足 ，显然数据中无坏值。，显然数据中无坏值。（4 4）列出最后测量结果。）列出最后测量结果。在在确确定定不不存存在在坏坏值值后后，计计算算算算术术平平均均值值的的标准误差。标准误差。写出最后的测量结果，并注明置信概率。写出最后的测量结果，并注明置信概率。v本例中本例中 因此最后的测量结果写为因此最后的测量结果写为 x=20.493x=20.4930.018()0.018()(p=99.7%)(p=99.7%)返回