计量师常用公式(2019)
23页1、窗体顶端红色标注的非常重要(一)几种常用的实验标准偏差的估计方法在相同条件下,对同一被测量x作n次重复测量,每次测得值为xi,测量次数为n,则实验标准偏差可按以下几种方法估计。1.贝塞尔公式法 适合于测量次数较多的情况从有限次独立重复测量的一系列测量值代入式(36)得到估计的标准偏差(用样本的标准偏差s来衡量分析数据的分散程度)。 (36)式中(n-1)为自由度,它说明在n次测定中,只有(n1)个可变偏差,引入(n1),主要是为了校正以样本平均值代替总体平均值所引起的误差。式中:n次测量的算术平均值, vi第i次测量的测得值;vi=xi残差 v=n1自由度 s(x)(测量值x的)实验标准偏差。 【案例】对某被测件的长度重复测量10次,测量数据如下:10.0006m, 10. 0004m,10.0008m,l0.0002m,10.0003m,l0.0005m,l0.0005m,l0.0007m,l0.0004m,l0.0006m用实验标准偏差表征测量的重复性,请计算实验标准偏差。【案例分析】n=10,计算步骤如下:(1)计算算术平均值: =10m+(0.0006+0.0004+0.000
2、8+0.0002+0.0003+0.0005+0.0005+0.0007+0.0004+0.0006)m/10=10.0005m(2)计算10个残差:+0.0001,0.0001,+0.0003,-0.0003,0.0002,+0.0000,+0.0000,+0.0002,0.0001,+0.0001(3)计算残差平方和:(4)计算实验标准偏差所以实验标准偏差s(x)=0.00015m=0.0002m(自由度为n1=9)。 2.极差法一般在测量次数较小时采用该法。从有限次独立重复测量的一系列测量值中找出最大值xmax最小值工xmin,得到极差r=xmaxxmin,根据测量次数n查表3-3得到c值,代入式(3-8)得到估计的标准偏差。s(x)=( xmaxxmin)/c (3-8) 式中:c极差系数。极差法的c值列于表3-3。表3-3极差法的c值表n23456789101520cn1.131.642.062.332.532.702.852.973.083.473.74【案例】对某被测件进行了4次测量,测量数据为:0.02g,0.05g,0.04g,0.06g。请用极差法估算实验标准偏差。
3、【案例分析】计算步骤如下:(1)计算极差:r=xmaxxmin=0.06g0.02g=0.04g (2)查表3-3得c值:n=4,c=2.06; (3)计算实验标准偏差:s(x)=( xmaxxmin)/c =0.04g/2.06=0.02g。 3.较差法适用于频率稳定度测量或天文观测等领域。从有限次独立重复测量的一列测量值中,将每次测量值与后一次测量值比较得到差值,代入下值得到估计的标准偏差:(二)各种估计方法的比较贝塞尔公式法是一种基本的方法,但n很小时其估计的不确定度较大,例如n=9时,由这种方法获得的标准偏差估计值的标准不确定度为25%,而n=3时标准偏差估计值的标准不确定度达50%,因此它适合于测量次数较多的情况。极差法和最大残差法使用起来比较简便,但当数据的概率分布偏离正态分布较大时,应当以贝塞尔公式法的结果为准。在测量次数较少时常采用极差法。较差法更适用于随机过程的方差分析,如适用于频率稳定度测量或天文观测等领域。(二)算术平均值及其实验标准差的计算(一)算术平均值的计算在相同条件下对被测量x进行有限次重复测量,得到一系列测量值x1, x2, x3,xn,平均值为: (二
4、)算术平均值实验标准差的计算若测量值的实验标准偏差为 s(x) ,则算术平均值的实验标准偏差为有限次测量的算术平均值的实验标准偏差与成反比。测量次数增加,减小,即算术平均值的分散性减小。增加测量次数,用多次测量的算术平均值作为测量结果,可以减小随机误差,或者说,减小由于各种随机影响引入的不确定度。但随测量次数的进一步增加,算术平均值的实验标准偏差减小的程度减弱,相反会增加人力、时间和仪器磨损等问题,所以一般取n=320。【案例】某计量人员在建立计量标准时,对计量标准进行过重复性评定,对被测件重复测量10次,按贝塞尔公式计算出实验标准偏差s(x)=0.08v。现在,在相同条件下对同一被测件测量4次,取4次测量的算术平均值作为测量结果的最佳估计值,他认为算术平均值的实验标准偏差为s(x)的1/4,即s(x)=0.08v/4=0.02v。【案例分析】计量人员应搞清楚算术平均值的实验标准偏差与测量值的实验标准偏差有什么关系?依据jjf10591999测量不确定度评定与表示和国家计量技术法规统一宣贯教材测量不确定度理解、评定与应用,案例中的计算是错误的。按贝塞尔公式计算出实验标准偏差s(x)=0
《计量师常用公式(2019)》由会员L**分享,可在线阅读,更多相关《计量师常用公式(2019)》请在金锄头文库上搜索。
2021年高中数学新人教A版必修第二册 第9章统计 章末知识梳理 课件
【联盟】2020-2021学年广东省佛山市高三上学期教学质量检测(一模)历史试题
2021年高中数学新人教A版必修第二册 第6章平面向量及其应用 章末知识梳理 课件
【联盟】2020-2021学年安徽省皖江名校联盟高二下学期开年考英语试题(解析版)+听力
【联盟】2020-2021学年广东省佛山市高三上学期教学质量检测(一模) 化学
【联盟】2020-2021学年广东省佛山市高三上学期教学质量检测(一模) 数学
2021年小学数学北师大版三年级下册 第一单元 1.2 分橘子 课时练
2021年高中数学新人教A版必修第二册 9.1.2分层随机抽样9.1.3获取数据的途径 课件
【联盟】2020-2021学年河南省名校联盟高二下学期开学考试政治试题 解析版
2021年高中数学新人教A版必修第二册 9.2.1总体取值规律的估计总体百分位数的估计 课件
【联盟】2020-2021学年安徽省皖江名校联盟高二下学期开年考物理试题 解析版
【联盟】2020-2021学年广东省佛山市高三上学期教学质量检测(一模)地理试题
2021年小学数学北师大版三年级下册 第一单元 1.3 商是几位数 课时练
2021年高中数学新人教A版必修第二册 9.2.3总体离散程度的估计 课件
2021年高中数学新人教A版必修第二册 10.3.1频率的稳定性10.3.2随机模拟 课件 (2)
2021年高中数学新人教A版必修第二册 10.3频率与概率 课件
【联盟】2020-2021学年广东省佛山市高三上学期教学质量检测(一模) 政治
【联盟】2020-2021学年广东省佛山市高三上学期教学质量检测(一模) 物理
2021年高中数学新人教A版必修第二册 第七章复数 章末整合 课件
【联盟】2020-2021学年广东省佛山市高三上学期教学质量检测(一模)生物试题
2024-05-03 3页
2024-05-03 46页
2024-05-03 49页
2024-05-03 37页
2024-05-03 41页
2024-05-03 10页
2024-05-03 6页
2024-05-03 38页
2024-04-28 6页
2024-04-28 18页