測試誤差分析與數(shù)據(jù)處理

內容概要

測量是人類認識自然、探索自然必不可少的一種重要手段。本書主要介紹靜態(tài)測量和動態(tài)測量的誤差分析和數(shù)據(jù)處理方法，內容包括：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；測量結果的處理及評定；最小二乘法基本原理及其應用；測試系統(tǒng)靜、動態(tài)實驗數(shù)據(jù)的處理方法及其靜、動態(tài)誤差分析、誤差補償?shù)?。在理論與實踐的結合方面，介紹了長度、溫度、電流、壓力及振動等靜、動態(tài)測試系統(tǒng)的誤差分析與數(shù)據(jù)處理實例。    本書可作為高等院校儀器儀表類專業(yè)、機械類專業(yè)、電氣電子類專業(yè)、信息類專業(yè)及其他相關專業(yè)的本科教材，同時可作為計量測試、測量及相關專業(yè)技術人員的參考書。

書籍目錄

第1章 緒論　1.1 測量的基本概念　　1.1.1 測量與測試　　1.1.2 測量過程　　1.1.3 測量方法的分類　　1.1.4 單位制與基準  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 測量結果的評價及處理　　1.3.1 測量結果的評價　　1.3.2 測量結果的處理方法　1.4 有效數(shù)字與數(shù)值運算　　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)運算規(guī)則　習題第2章 誤差分析的基本概念　2.1 隨機誤差　　2.1.1 隨機誤差的基本概念　　2.1.2 算術平均值　　2.1.3 測量的標準差　　2.1.4 測量的極限誤差　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 按可能性調整誤差　　2.5.4 驗算調整后的總誤差　2.6 最佳測量方案的確定　　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　習題第3章 測試系統(tǒng)靜態(tài)誤差的分析與補償　3.1 靜態(tài)誤差分析與補償?shù)幕驹怼　?.1.1 原理誤差及其補償原理　　3.1.2 工具誤差及其補償原理　　3.1.3 環(huán)節(jié)靜態(tài)誤差的分析及其表達式　3.2 開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)誤差分析與補償　　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)誤差的補償方法　3.3 閉環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)誤差分析與補償　　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)誤差的補償方法　3.4 提高測試系統(tǒng)靜態(tài)性能的途徑　　3.4.1 測試原理方案及系統(tǒng)組成器件的改善　　3.4.2 誤差補償?shù)囊搿×曨}第4章 測試系統(tǒng)動態(tài)誤差的分析與補償　4.1 動態(tài)測量誤差及其評定　　4.1.1 動態(tài)測量的基本概念　　4.1.2 動態(tài)測_量數(shù)據(jù)與動態(tài)測量誤差　　4.1.3 動態(tài)測量誤差與靜態(tài)測量誤差　　4.1.4 動態(tài)測量誤差評定的基本方法　4.2 開環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)誤差分析與補償　　4.2.1 開環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)誤差分析方法　　4.2.2 開環(huán)系統(tǒng)動態(tài)誤差的補償方法　　4.2.3 動態(tài)誤差補償網(wǎng)絡的設計方法　4.3 閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)誤差分析與補償　　4.3.1 閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)誤差分析方法　　4.3.2 閉環(huán)系統(tǒng)動態(tài)誤差的補償方法　4.4 提高測試系統(tǒng)動態(tài)性能的途徑　　4.4.1 測量原理方案及系統(tǒng)組成器件上的改善　　4.4.2 誤差補償?shù)囊搿×曨}第5章 測量結果的處理及評定　5.1 等精度與不等精度測量的數(shù)據(jù)處理　　5.1.1 等精度測量結果的數(shù)據(jù)處理　　5.1.2 不等精度測量結果的數(shù)據(jù)處理　5.2 測量不確定度　　5.2.1 基本概念　　5.2.2 標準不確定度的評定　　5.2.3 測量不確定度的合成　　5.2.4 測量結果及其測量不確定度的表達　5.3 測量不確定度應用實例　　5.3.1 測量不確定度計算步驟　　5.3.2 體積測量的不確定度計算　　5.3.3 駐波比測量的不確定度計算　　5.3.4 電壓測量的不確定度計算　習題第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　　6.3.1 直接測量數(shù)據(jù)的精度估計　　6.3.2 最小二乘估計量的精度估計　6.4 組合測量的最小二乘法處理　習題第7章 靜態(tài)實驗數(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 兩個變量都具有誤差時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　　7.4.3 每個自變量在多元線性回歸中的作用　7.5 具有非線性函數(shù)特征測量系統(tǒng)的靜態(tài)實驗數(shù)據(jù)處理　　7.5.1 分項性能指標及其計算方法　　7.5.2 綜合性能指標的計算方法　習題第8章 動態(tài)實驗數(shù)據(jù)的處理方法　8.1 隨機過程及其特征　　8.1.1 隨機過程的基本概念　　8.1.2 隨機過程的特征量　　8.1.3 隨機過程特征量的實際估計　8.2 動態(tài)測量誤差及其評定　　8.2.1 動態(tài)測量誤差處理　　8.2.2 動態(tài)測量誤差的評定參數(shù)和數(shù)學模型　8.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)響應及動態(tài)性能指標　　8.3.1 測試系統(tǒng)時域動態(tài)性能指標　　8.3.2 測試系統(tǒng)頻域動態(tài)性能指標　8.4 測試系統(tǒng)動態(tài)特性測試與動態(tài)模型建立　　8.4.1 由階躍響應曲線獲取系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的回歸分析方法　　8.4.2 由實驗頻率特性獲取系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的回歸分析方法　習題第9章 誤差分析與數(shù)據(jù)處理應用實例　9.1 長度測量的應用實例　　9.2 溫度測量的應用實例　　9.3 壓力測量的應用實例　　9.4 振動測量的應用實例　　9.5 電流測量的應用實例附錄A 國際單位制（SI）附錄B 多種隨機誤差分布表附錄C 相關系數(shù)表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　誤差分析與數(shù)據(jù)處理是評定測量系統(tǒng)性能的關鍵環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)處理重在通過對測量結果的分析來獲取系統(tǒng)內在的各種關系，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償偏離程度。本章旨在對誤差分析與數(shù)據(jù)處理過程中遇到的基本概念進行介紹，以奠定后續(xù)章節(jié)學習的基礎?！　?.1　測量的基本概念　　本節(jié)主要對測量過程中的概念進行介紹，如測量與測試、測量過程和測量方法的分類等，目的是了解測量的基本過程及其特點。　　1.1.1　測量與測試　　1.測　量　　測量是將被測量與一個作為測量單位的標準量進行比較得出比值的過程。若被測量為L，計量單位為u，確定的比值為q，則測量可表示為：L=q×u?！　y量是人類揭示自然界物質運動規(guī)律，描述物質世界的重要手段。測量結果可以在一定精確度內重復實現(xiàn)，以獲得人們需要的量值。測量存在于科學研究和日常生活中，如溫度計測量溫度、水表測量流量等。　　完整的測量過程應包含被測量、測量單位、測量方法（含測量器具）和測量精度四個要素。其中各要素說明如下：　?、俦粶y量　測量對象的特定量。認真分析被測對象的特性，研究被測對象的含義十分重要，它是制定測量方法的關鍵依據(jù)。　?、跍y量單位簡稱單位，是以定量表示同種量的量值而約定采用的特定量。國家標準規(guī)定采用以國際單位制（SI）為基礎的“法定計量單位制”。測量過程中，測量單位必須以物質形式來體現(xiàn)，能體現(xiàn)計量單位和標準量的物質形式有光波波長和精密量塊等。　?、蹨y量方法在實施測量過程中對測量原理的運用及實際操作。廣義地說，測量方法可以理解為測量原理、測量器具（計量器具）和測量條件（環(huán)境和操作者）的總和。

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