数值修约规则(看教材,以理解为主):
修约间隔:修约的最小数值单位,修约值应为其的整数倍
进舍规则(学懂书上的例子):四舍六入+五后非零,保留末位加一+五后为零,保留末位奇进偶不进
负数按绝对值修约,再在前面加上负号
安慧总结备注:
四舍六入五考虑、五后非零则进一、五后皆零看奇偶、奇进偶舍不连续、负数修约绝对值
修约要一次性到位,不得连续修约
0.5单位修约与0.2单位修约(具体方法参见教材与安慧讲义)
0.5单位修约方法:先乘以2,带五后舍进位,再除以2
0.2单位修约方法:先乘以5,带五后舍进位,再除以5
备注:0.5乘2,奇进偶舍,除2;0.2乘5,奇进偶舍,除5
有效数字运算规则:
有效数字-从左开始看,第一位非零数字
加减运算-看小数点后的有效数字,以数字少为准
乘除运算-以有效数字最少为标准
极限数值的表示和判定:
标准对极限值无特殊规定的,均应使用全数值比较法(优先使用全数值);如采用修约值比较,应在标准中加以说明
标准若规定一种方法,一经确定不得改动
测量误差(值,正,负,零)与测量不准度:
真值=测量值-误差
一切试验测量结果都具有测量误差
测量误差的分类:
1.系统误差:仪器、人为、外界、方法、试剂(人机料法环)
备注:系统误差产生的原因,分为已知和未知。已知的可以补偿消除,未知的不行
2.随机误差:不能补偿,通过多次重复试验消除;满足正太分布
3.过失误差:不允许存在
系统误差(定义,又称为恒定误差):是指由人机系统产生的误差,相同条件下多次重复测量同一物理量,结果总是朝这个方向偏离,其绝对值大小和符号保持恒定。
系统误差的补偿:
修正值-加减
修正因子-乘
注:系统误差不能完全消除,只能在一点范围尽量消除
随机误差是由不能预料、不能控制的原因造成的
(不能预料、不能控制的原因分类见教材和安慧讲义)
随机误差又称为偶然误差,具有偶然性、无规律性,成正太分布
“确系精随”:
精密度高,随机误差小;
准确度高,系统误差小;
精确度高说明测量结果既然既精密又可靠,精密度和准确度都很高
误差的表示方法(计算):
极差:测量最大值-最小值,说明数据的离散程度,既可以表示精密度,也可以估算标准偏差
绝对误差(测量误差值):测量值与真值之间的差异,反映测量的准确度
相对误差:绝对误差与真值的比值,用百分数表示;
既反映测量的准确度,也反映测量的精密度、精确度,与测量数据本身大小有关系
实际中,采用相对误差更合理
要会计算绝对误差和相对误差
测量不确定度:
表征被测量值的分散性,于测量结果相联系的非负参数;
(判断)测量不确定度仅与测量方法有关,而与具体测得的数值大小无关(比如,用游标卡尺和卷尺测的不确定度肯定不同)
(测量不确定度,与测量方法有关,和数值大小无关)
(多选)测量方法包括:原理、仪器、环境条件、测量程序、测量人员以及数据处理方法(人机程法环)
(多选)测量中导致不确定的来源,一般主要原因是测量设备、测量人员、测量方法和被测对象的不完善(人机法,对象不完善)
测量不确定度的分类:
按照评定方法分:标准不确定度和扩展不确定度
标准不确定度又分为A、B及合成标准不确定度sqrt (A2+B2)
扩展不确定度=扩展因子(K,无特殊要求,默认为2)*合成标准不确定度(sqrt (A2+B2))
(判断)测量不确定度的评定方法:
1.A类评定(会计算标准差):采用统计分析的方法,其标准不确定度用实验标准差表征
2.B类评定:用非统计方法评定出的标准不确定度;B类与随机、系统都没有对应关系
B类评定依据(信息来源):可靠的说明书、检定书、测试报告等和测量人员的技术经验知识
(A类统计分析、标准差,B类非统计)
与A类评定不同的其他评定方法,均为B类评定方法,B类评定带有主观因素;A类和B类属于同等地位
B类不确定度的可靠程度受主观因素影响较大
A类和B类评定最后均用标准偏差表示标准不确定度,且二者合成不确定度的方法相同
合成标准不确定度的评定(方差和协方差,看教材和安慧讲义)
分散性、不确定度传播率
用合成不确定度的倍数表示扩展不确定度,方差是标准不确定度的平方
9条步骤(略)
合格与否的判定:
不确定度是近真值的可能误差量度
不确定度越小,测量结果越准确
测量结果就是测量的最佳估值,测量结果合格与否与不确定度有关;
当测量结果全部处于规范区的合格区时,合格;
处于扩展不确定度区域的外侧时,不合格。
备注:误差与不确定度在定义方面的区别:
误差-表达测量值偏离真值的程度,可正可负;与测量数值有关(测量误差=测量值(显示值)-真值(参考值或标称值))
不确定度-表达范围内的分散性,为非负数;与方法(置信率和自由度)有关;
测量误差与不确定度之间没有必然联系。测量误差表示的是测量结果对真值的偏离量(数值),测量不确定度表示被测值的分散性;
测量误差在数轴上表示为一个点,测量不确定度数轴上表示为一个区间;
误差的概念与真值相联系,是无法测得的;而不确定度是可以根据资料、经验等进行评定,是可定量操作的。
(误差测不得,不确定度定量)
测量不确定度仅与测量方法有关,测量结果误差仅与测量结果和真值有关;
测量结果的误差与测量结果的不确定度,二者在数值上没有确定的关系(误差与不确定度无关)
自由度是表示不确定度的评定可靠程度的指标,与相对标准不确定度有关,与误差无关系
置信概率区间的半宽度,可以用来表示不确定度,误差没有置信概率的概念。
检测试验室采用不确定度评定方法及符合原则:
精密度法、控制图法、线性拟合法、经验模型法
结论:测量结果是否合格,必须考虑不确定度的存在;合格度与不合格度大小与测量结果的不确定度有关。(例如,175在171+-1中,超出范围不合格,在171+-5中,在范围内属于合格)
不确定度教材外补充内容:
A类不确定度的近似评定(详看安慧讲义)-统计分析法评定
B类不确定度的近似评定(详看安慧讲义)-非统计分析法评定
仪器最大允许误差(仪器误差限):由仪器本身特性决定,一般仪器本身说明书中都注明
游标卡尺取最小分度值,米尺取最小分度值的一半,千分尺分两种,电子数显最大允许误差2μm,读刻度式最大允许误差4μm
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