测量平差基本教学课件.ppt

仪器不确定度的估计 ①.根据说明书 ②.由仪器的准确度级别来计算 举例: ②.未给出仪器误差时估计: 连续可读仪器: 非连续可读仪器: 最小分度/2 最小分度 取末位±1 数字式的仪器: 举例: A.由仪器的准确度表示 ②.仪器误差 的确定： 数字秒表:最小分度=0.01s C.未给出仪器误差时 非连续可读仪器 总不确定度：由A类分量和B类分量按“方、和、根”方法合成 三、总不确定度的合成 四、测量结果表达式： 单次 多次 间接测量量的最佳值为： 1、间接测量量的最佳值 直接测量量 的 最佳值为 五、间接测量量的不确定度 2、间接测量量不确定度的合成 ※不确定度传递系数 例如： 间接测量量的不确定度是每一个直接测量量的合成。 两边求微分得: 总 结 一、直接测量量不确定度评定步骤 1、修正可定系统误差 多次测量估算步骤 对等精度测量列 运算如下 2、计算 4、按肖维勒准则剔除异常值后，重复步骤2、3，直到无异常值。 5、计算 3、计算 6、计算 8、最终结果： ｛ 7、计算总不确定度 （单位） 二、间接测量结果不确定度评定步骤 1、计算 2、计算 3、计算 4、最后结果 { 直接测量量数据处理举例 某长度测6次,分别为29.18 29.19 29.27 29.25 29.26 29.24(cm) ?仪=0.05cm cm 2、计算 解：1、无可定系统误差 3、计算 挑选最大最小值比较 4、剔除异常值 所以无异常值 5、计算 不确定度有效数字保留1位,且与平均值的最后一位对齐. 8、最后结果： 6、计算： 7、计算： 间接测量量数据处理举例 测得某园柱体质量M，直径D，高度H值如下，计算其密度及不确定度。 代入数据 计算密度 相对不确定度 总不确定度 测量结果 §5.有效数字及运算规则 数据左起第一位非零数起,到第一位欠准数止的全部数字。 有效数字=准确数字+欠准数位 一、有效数字的一般概念 有效数字来源 于测量时所用的 仪器。我们的任 务是使测量值尽 可能准确地反映 出它的真实值。 有两个特征： （2）在最小刻度之间可估计一位。 欠准位 准确位 （1）以刻度为依据可读到最小刻度所在位。 35 36 (cm) [1]位置为35.00cm, 不能写成 35cm。 [1] [2]位置为35.40cm [2] [3] [3]位置介于35.7-- 35.8之间, 可以估 计为35.75. 35.76 35.77，不妨取35.76cm。 估计值只有一位，所以也叫欠准数位或可疑数位。 有效数字的特点 （1）位数与单位变换或小数点位置无关。 35.76cm = 0.3576m = 0.0003576km （2）0 的地位 0.0003576 3.005 3.000 都是四位 （3）特大或特小数用科学计数法 二、有效数字的读取 进行直接测量时，由于仪器多种多样，正确读取有效数字的方法大致归纳如下： 1、一般读数应读到最小分度以下再估一位。例如，1/2，1/5，1/4，1/10等。 2、有时读数的估计位，就取在最小分度位。例如，仪器的最小分度值为0.5，则0.1-0.4,0.6-0.9都是估计的，不必估到下一位。 3、游标类量具，读到卡尺分度值。多不估读，特殊情况估读到游标分度值的一半。 5、特殊情况，直读数据的有效数字由仪器的灵敏阈决定。例如在“灵敏电流计研究”中，测临界电阻时，调节电阻箱“ ”，仪器才刚有反应，尽管最小步进为0.1 电阻值只记录到“ ”。 4、数字式仪表及步进读数仪器不需估读。 6、若测值恰为整数，必须补零，直补到可疑位。 三.有效数字的运算规则 准 准 准 欠 欠 欠 [1]加减：与位数最 高者对齐。 [2]乘除：一般可与位 数最少者相同。 [3]幂运算、对数（指数）、三角函数(反 三角）不改变有效数字位数。 加、减法 约简 可见，约简不影响计算结果。在加减法运算中，各量可约简到其中位数最高者的下一位，其结果的欠准数位与参与运算各量中位数最高者对齐。 * 测量误差与数据处理 物理实验基本程序和要求 1.实验课前预习 (1)预习与本实验相关的全部内容。 (2)写出预习报告（实验题目、目的、原理、 主要计算公式、原理简图）,准备原始实验 数据记录表格。 2.课堂实验操作 (1)上课需带实验讲义、笔、尺、计算器等。 (2)必须在了解仪器的工作原理、使用方法、 注意事项的基础上，方可进行实验。　 (3)仪器安装调试后经教师检查无