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1、1,教材：费业泰 主编误差理论与数据处理(第5版)，机械工业出版社，2004年。主要参考书：沙定国 主编误差分析与测量不确定度评定，中国计量出版社，2003刘智敏 著不确定度原理，中国计量出版社，1993Data Reduction and Errror Analysis for the Physical Science,By Philip R.Bevington,New York:MaGrew-Hill,1992(2nd Ed.),误差分析与数据处理,2,教学内容,第一章 绪论4第二章 误差的基本性质与处理6第三章 误差的合成与分配2第四章 测量不确定度2第五章 线性参数的最小二乘法4第六章
2、 回归分析4第七章 动态测试数据处理基本方法2第八章 动态测量误差及其评定 2专题、复习、讨论 4,考核：作业15%+课程论文15%+闭卷考试70%作业：周二交课程论文：误差分析、数据处理报告,3,课程目的,正确认识误差的性质，分析误差产生的原因,减小或抑制误差,正确处理实验数据，合理计算所得结果,给出科学可信的实验结果,正确组织实验过程，合理设计、选用仪器或测量方法,根据目标确定最佳方案,4,第一章 绪论,1、研究误差的意义2、误差的基本概念3、误差与精度4、有效数字与数据运算,5,第一章 绪论,什么是测量？,第一节 研究误差的意义,误差的起因:测量过程中，由于实验方法的不完善、实验设备的不
3、完善、周围环境的影响、人们认识能力所限，实验所得数据和被测量的真值之间存在差异。,进行误差研究提高实验精度认识客观真理,6,一、测量的作用和地位,科学研究的先行官,“现代科学的进步越来越依靠尖端仪器的发展”,俄国化学家门捷列夫指出“科学是从测量开始的”,近80年来，与科学仪器密切相关的诺贝尔奖获得者达38人,工业、国防,7,定义：,被测信息：,传感器、检测仪器、检测装置、检测系统,全部操作：,检测过程：,确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作,二、测量的基本概念,信号采集、信号处理、信号显示、信号输出,物理量（光、电、力、热、磁、声、）,被测对象：,宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体）,检
4、测器具：,化学量（PH、成份）,生物量（酶、葡萄糖、）,8,三、测量系统构成,力位移 速度 加速度 压力流量温度,电阻式电容式电感式 压电式热电式 光电式磁电式,电桥 放大器滤波器调制器解调器运算器 阻抗变换器,笔式记录仪光线示波器 磁带记录仪 电子示波器 半导体存储器 显示器 磁卡,数据处理器 频谱分析仪 FFT 实时信号分析仪 计算机,被测对象,传感器,中间变换测量装置,显示及 记录装置,实验结果处理装置,9,四、测量方法分类,1.直接测量（绝对测量、相对测量）间接测量2.开环测量与闭环测量3.偏差法、零位法、微差法,10,1、直接测量与间接测量,直接测量：直接将被测量与标准量进行比较,标
5、准量,标准计量单位（如米尺、光栅尺、激光）绝对测量,定值标准量（如某一固定尺寸）相对测量,11,-绝对测量：,采用仪器、设备、手段测量被测量，直接得到测量值,测量结果：20.1 mm,-相对测量：,将被测量直接与基准量比较，得到偏差值,特点：简单、直观、明了；测量精度不高,基准量：20.00 mm,测量值：+0.08 mm,结 果：20.08 mm,特点：精度高；复杂、成本高、要求高,直接测量,12,Base quantities and base units 基本量和基本单位,Quantity symbol 量 符号Time时间tLength长度xMass质量mElectric icurre
6、nt电流Thermodynamic Ttemperature热力学温度Amount nof substance物质的量LuminouLintensity发光强度,Base unit symbol基本单位 符号second秒smetre米mkilogram千克kgampere安培Akelvin开尔文Kmole摩尔molcandela坎德拉cd,Present definition 当前定义-in terms of the period of the Cs hyperfine transition铯原子超精细跃迁的周期-distance travelled by light in 1/299 79
7、2 458 of a second 光在 1/299 792 458 秒时间内运动的距离-in terms of the mass of the international prototype K 国际原器的质量，K-in terms of the force between wires carrying current带电导线之间的力-in terms of the temperature of the triple point of water水的三相点的温度-in terms of number of entities in 12 g of carbon 12,12 g碳12的原子数-i
8、n terms of the intensity of a specified source 特定光源的强度,张钟华，香山会议报告，2008.10,13,Base quantities and base units 基本量和基本单位,Quantity symbol 量 符号Time时间tLength长度xMass质量mElectric icurrent 电流ThermodynamicTtemperature热力学温度 Amount nof substance物质的量Luminous Lintensity发光强度,Base unit symbol基本单位 符号Second秒sMetre米mKil
9、ogram千克kgAmpere安培AKelvin开尔文KMole摩尔molCandela坎德拉cd,-in terms of the period of the Cs hyperfine transition铯原子超精细跃迁的周期-distance travelled by light in 1/299792548 of a second 光在1/299 792 458 秒的时间内运动的距离-in terms of the value of the Planck constant h，由普朗克常数h的值导出in terms of the value of the elemen-tary cha
10、rge e，由基本电荷e的值导出in terms of the value of the Boltzman constant k，由波尔兹曼常数k的值导出in terms of the value of the Avogadro constant NA，由阿夫伽德罗常数NA的值导出in terms of the intensity of a specified source 特定光源的强度,Proposed new definition 建议新定义,张钟华，香山会议报告，2008.10,14,15,The Definition of the“Second”：,1s=9192631770 per
11、iods of the radiation corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the ground state of the caesium 133 atoms.,1s=1/31556925.9747 of the tropical year,1s=1/86400 of a solar day,(1928 1950 1956),(1956 1967),(1967),Astronomers time,时间的单位和标准,16,原子钟的发展,铷钟 铯钟：大铯钟,小铯钟,光抽运 氢钟：主动型和被动型
12、微波离子钟 喷泉原子钟 CPT,POP Maser原子钟 光钟：中性原子、离子,17,长度的单位和标准,早期：从北极通过巴黎至赤道的子午线长的一千万分之一为1米1875：米原器 材料：铂铱合金 不易复制，受温度影响1960：氪86原子橙色谱线在真空中波长的1,650,763.73倍(原子米)1983：光在真空中运行299,792,458分之一秒所经过的距离（前提：把真空中光速作为一个物理常数规定下来，并令它等于299,792,458米/秒）,18,长度测量,19,质量测量,20,间接测量,如测导线的导电率：,测量与被测量有一定函数关系的参量，被测量由计算获得,21,2、开环测量与闭环测量,开环测量：,反馈测量：,特点：简单、直观、明了；测量精度不高,特点：精度高；复杂、成本高、要求高,22,3、偏差法、零位法和微差法,偏差法：,零位法：,利用测量仪表的指针相对于刻度的偏差位移直接表示测量的数值,利用指零机构的作用，使用被测量和已知标准量两者达到平衡，根据指零机构示值为零来确定被测量等于标准量值,微差法：,偏差法和零位法的结合,23,第二节误差的基本概念,误差的定义误差的分类误差的来源,
