測(cè)試誤差分析與數(shù)據(jù)處理

內(nèi)容概要

測(cè)量是人類認(rèn)識(shí)自然、探索自然必不可少的一種重要手段。本書主要介紹靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量的誤差分析和數(shù)據(jù)處理方法，內(nèi)容包括：誤差的基本概念、分類、來源及誤差分析的意義；誤差分析的基本理論；測(cè)量結(jié)果的處理及評(píng)定；最小二乘法基本原理及其應(yīng)用；測(cè)試系統(tǒng)靜、動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法及其靜、動(dòng)態(tài)誤差分析、誤差補(bǔ)償?shù)?。在理論與實(shí)踐的結(jié)合方面，介紹了長(zhǎng)度、溫度、電流、壓力及振動(dòng)等靜、動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的誤差分析與數(shù)據(jù)處理實(shí)例。    本書可作為高等院校儀器儀表類專業(yè)、機(jī)械類專業(yè)、電氣電子類專業(yè)、信息類專業(yè)及其他相關(guān)專業(yè)的本科教材，同時(shí)可作為計(jì)量測(cè)試、測(cè)量及相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章 緒論　1.1 測(cè)量的基本概念　　1.1.1 測(cè)量與測(cè)試　　1.1.2 測(cè)量過程　　1.1.3 測(cè)量方法的分類　　1.1.4 單位制與基準(zhǔn)  1.2 誤差的基本概念及誤差分析的意義　　1.2.1 誤差的定義　　1.2.2 誤差的分類　　1.2.3 誤差的來源　　1.2.4 誤差分析的目的及意義  1.3 測(cè)量結(jié)果的評(píng)價(jià)及處理　　1.3.1 測(cè)量結(jié)果的評(píng)價(jià)　　1.3.2 測(cè)量結(jié)果的處理方法　1.4 有效數(shù)字與數(shù)值運(yùn)算　　1.4.1 有效數(shù)字和有效位數(shù)　　1.4.2 數(shù)字舍入規(guī)則　　1.4.3 數(shù)據(jù)運(yùn)算規(guī)則　習(xí)題第2章 誤差分析的基本概念　2.1 隨機(jī)誤差　　2.1.1 隨機(jī)誤差的基本概念　　2.1.2 算術(shù)平均值　　2.1.3 測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差　　2.1.4 測(cè)量的極限誤差　2.2 系統(tǒng)誤差　　2.2.1 系統(tǒng)誤差的基本概念　　2.2.2 系統(tǒng)誤差的來源與分類　　2.2.3 系統(tǒng)誤差的減小和消除　2.3 粗大誤差　　2.3.1 基本概念　　2.3.2 粗大誤差的判斷準(zhǔn)則　　2.3.3 粗大誤差的消除　2.4 誤差的合成　　2.4.1 函數(shù)誤差　　2.4.2 隨機(jī)誤差的合成　　2.4.3 系統(tǒng)誤差的合成　　2.4.4 誤差合成原理及其應(yīng)用　2.5 誤差的分配　　2.5.1 微小誤差取舍原則　　2.5.2 按等影響原則分配誤差　　2.5.3 按可能性調(diào)整誤差　　2.5.4 驗(yàn)算調(diào)整后的總誤差　2.6 最佳測(cè)量方案的確定　　2.6.1 選擇最佳函數(shù)誤差公式　　2.6.2 使誤差傳遞系數(shù)盡量小　習(xí)題第3章 測(cè)試系統(tǒng)靜態(tài)誤差的分析與補(bǔ)償　3.1 靜態(tài)誤差分析與補(bǔ)償?shù)幕驹怼　?.1.1 原理誤差及其補(bǔ)償原理　　3.1.2 工具誤差及其補(bǔ)償原理　　3.1.3 環(huán)節(jié)靜態(tài)誤差的分析及其表達(dá)式　3.2 開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)誤差分析與補(bǔ)償　　3.2.1 開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)誤差分析方法　　3.2.2 開環(huán)系統(tǒng)靜態(tài)誤差的補(bǔ)償方法　3.3 閉環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)誤差分析與補(bǔ)償　　3.3.1 閉環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)誤差分析方法　　3.3.2 閉環(huán)系統(tǒng)靜態(tài)誤差的補(bǔ)償方法　3.4 提高測(cè)試系統(tǒng)靜態(tài)性能的途徑　　3.4.1 測(cè)試原理方案及系統(tǒng)組成器件的改善　　3.4.2 誤差補(bǔ)償?shù)囊搿×?xí)題第4章 測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差的分析與補(bǔ)償　4.1 動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差及其評(píng)定　　4.1.1 動(dòng)態(tài)測(cè)量的基本概念　　4.1.2 動(dòng)態(tài)測(cè)_量數(shù)據(jù)與動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差　　4.1.3 動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差與靜態(tài)測(cè)量誤差　　4.1.4 動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差評(píng)定的基本方法　4.2 開環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差分析與補(bǔ)償　　4.2.1 開環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差分析方法　　4.2.2 開環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差的補(bǔ)償方法　　4.2.3 動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法　4.3 閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差分析與補(bǔ)償　　4.3.1 閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差分析方法　　4.3.2 閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)誤差的補(bǔ)償方法　4.4 提高測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的途徑　　4.4.1 測(cè)量原理方案及系統(tǒng)組成器件上的改善　　4.4.2 誤差補(bǔ)償?shù)囊搿×?xí)題第5章 測(cè)量結(jié)果的處理及評(píng)定　5.1 等精度與不等精度測(cè)量的數(shù)據(jù)處理　　5.1.1 等精度測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理　　5.1.2 不等精度測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理　5.2 測(cè)量不確定度　　5.2.1 基本概念　　5.2.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定　　5.2.3 測(cè)量不確定度的合成　　5.2.4 測(cè)量結(jié)果及其測(cè)量不確定度的表達(dá)　5.3 測(cè)量不確定度應(yīng)用實(shí)例　　5.3.1 測(cè)量不確定度計(jì)算步驟　　5.3.2 體積測(cè)量的不確定度計(jì)算　　5.3.3 駐波比測(cè)量的不確定度計(jì)算　　5.3.4 電壓測(cè)量的不確定度計(jì)算　習(xí)題第6章 數(shù)據(jù)處理的最小二乘法　6.1 最小二乘法原理　6.2 最小二乘法的基本運(yùn)算　　6.2.1 線性參數(shù)的最小二乘法　　6.2.2 非線性參數(shù)的最小二乘法　6.3 精度估計(jì)　　6.3.1 直接測(cè)量數(shù)據(jù)的精度估計(jì)　　6.3.2 最小二乘估計(jì)量的精度估計(jì)　6.4 組合測(cè)量的最小二乘法處理　習(xí)題第7章 靜態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法　7.1 線性回歸的基本原理　　7.1.1 線性回歸分析的基本概念　　7.1.2 一元線性回歸的基本原理　7.2 兩個(gè)變量都具有誤差時(shí)線性回歸方程的確定　　7.2.1 問題的提出　　7.2.2 回歸方程的求法　7.3 可化為線性回歸方程的回歸分析方法　　7.3.1 幾種典型的非線性回歸方程　　7.3.2 化曲線為直線的回歸分析的步驟　　7.3.3 回歸效果的判斷　7.4 多元線性回歸　　7.4.1 多元線性回歸分析的概念　　7.4.2 線性回歸效果檢驗(yàn)　　7.4.3 每個(gè)自變量在多元線性回歸中的作用　7.5 具有非線性函數(shù)特征測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理　　7.5.1 分項(xiàng)性能指標(biāo)及其計(jì)算方法　　7.5.2 綜合性能指標(biāo)的計(jì)算方法　習(xí)題第8章 動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法　8.1 隨機(jī)過程及其特征　　8.1.1 隨機(jī)過程的基本概念　　8.1.2 隨機(jī)過程的特征量　　8.1.3 隨機(jī)過程特征量的實(shí)際估計(jì)　8.2 動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差及其評(píng)定　　8.2.1 動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差處理　　8.2.2 動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差的評(píng)定參數(shù)和數(shù)學(xué)模型　8.3 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)　　8.3.1 測(cè)試系統(tǒng)時(shí)域動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)　　8.3.2 測(cè)試系統(tǒng)頻域動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)　8.4 測(cè)試系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性測(cè)試與動(dòng)態(tài)模型建立　　8.4.1 由階躍響應(yīng)曲線獲取系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的回歸分析方法　　8.4.2 由實(shí)驗(yàn)頻率特性獲取系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的回歸分析方法　習(xí)題第9章 誤差分析與數(shù)據(jù)處理應(yīng)用實(shí)例　9.1 長(zhǎng)度測(cè)量的應(yīng)用實(shí)例　　9.2 溫度測(cè)量的應(yīng)用實(shí)例　　9.3 壓力測(cè)量的應(yīng)用實(shí)例　　9.4 振動(dòng)測(cè)量的應(yīng)用實(shí)例　　9.5 電流測(cè)量的應(yīng)用實(shí)例附錄A 國(guó)際單位制（SI）附錄B 多種隨機(jī)誤差分布表附錄C 相關(guān)系數(shù)表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　誤差分析與數(shù)據(jù)處理是評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)處理重在通過對(duì)測(cè)量結(jié)果的分析來獲取系統(tǒng)內(nèi)在的各種關(guān)系，而誤差分析則重在分析系統(tǒng)性能偏離期望值的程度及如何補(bǔ)償偏離程度。本章旨在對(duì)誤差分析與數(shù)據(jù)處理過程中遇到的基本概念進(jìn)行介紹，以奠定后續(xù)章節(jié)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)?！　?.1　測(cè)量的基本概念　　本節(jié)主要對(duì)測(cè)量過程中的概念進(jìn)行介紹，如測(cè)量與測(cè)試、測(cè)量過程和測(cè)量方法的分類等，目的是了解測(cè)量的基本過程及其特點(diǎn)?！　?.1.1　測(cè)量與測(cè)試　　1.測(cè)　量　　測(cè)量是將被測(cè)量與一個(gè)作為測(cè)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較得出比值的過程。若被測(cè)量為L(zhǎng)，計(jì)量單位為u，確定的比值為q，則測(cè)量可表示為：L=q×u?！　y(cè)量是人類揭示自然界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，描述物質(zhì)世界的重要手段。測(cè)量結(jié)果可以在一定精確度內(nèi)重復(fù)實(shí)現(xiàn)，以獲得人們需要的量值。測(cè)量存在于科學(xué)研究和日常生活中，如溫度計(jì)測(cè)量溫度、水表測(cè)量流量等?！　⊥暾臏y(cè)量過程應(yīng)包含被測(cè)量、測(cè)量單位、測(cè)量方法（含測(cè)量器具）和測(cè)量精度四個(gè)要素。其中各要素說明如下：　　①被測(cè)量　測(cè)量對(duì)象的特定量。認(rèn)真分析被測(cè)對(duì)象的特性，研究被測(cè)對(duì)象的含義十分重要，它是制定測(cè)量方法的關(guān)鍵依據(jù)?！　、跍y(cè)量單位簡(jiǎn)稱單位，是以定量表示同種量的量值而約定采用的特定量。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用以國(guó)際單位制（SI）為基礎(chǔ)的“法定計(jì)量單位制”。測(cè)量過程中，測(cè)量單位必須以物質(zhì)形式來體現(xiàn)，能體現(xiàn)計(jì)量單位和標(biāo)準(zhǔn)量的物質(zhì)形式有光波波長(zhǎng)和精密量塊等?！　、蹨y(cè)量方法在實(shí)施測(cè)量過程中對(duì)測(cè)量原理的運(yùn)用及實(shí)際操作。廣義地說，測(cè)量方法可以理解為測(cè)量原理、測(cè)量器具（計(jì)量器具）和測(cè)量條件（環(huán)境和操作者）的總和。

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