文档介绍：2011年注册计量师考试计量专业实务考前冲刺1
关于《测量数据处理与计量专业实务》的复习说明
1、本册共分两章,重点从两个侧面分析了“测量数据处理”和“计量专业实务”的基本理论知识和专业实务;
2、以原理和方法为主,掌握方法的针对性和计算的过程,以及结论的分析;
3、以书本的知识为主,用一定的时间复习书;
4、掌握和练习书后的习题,分析参考答案。
第三章测量数据处理
1、本章重点
1)测量误差的处理;
2)测量不确定度的评定与表示以及测量结果的报告。
2、本章内容
1)减小系统误差的方法;
2)实验标准偏差的计算;
3)异常值的判别和剔除;
4)测量重复性和测量复现性的评定;
5)计量器具计量特性的评定;
6) 统计技术的应用,评定测量不确定度的步骤和方法;
7) 数据的有效位数和修约规定。
3、考纲要求
1) 根据误差理论及相关知识,区分两类不同性质的误差,并能在实际工作中减小系统误差和随机误差;
2)根据测量不确定度评定与表示方法,分析测量不确定度的来源,评定测量结果的A 类和B类标准不确定度分量,处理不确定度分量间的相关性,计算合成标准不确定度,确定测量结果的扩展不确定度,报告测量结果及其测量不确定度;
3)根据数字修约规则,确定测量不确定度和测量结果数据的有效位数;
4)根据概率论与统计学的相关知识,判别和剔除测量数据中的异常值,计算算术平均值、加权算术平均值、试验标准偏差、测量重复性和测量复现性;
5)根据测量仪器特性评定方法,评定计量器具的计量特性,计算计量器具的绝对误差、相对误差和引用误差;
6)根据合格判定的原则,给出计量器具合格与否的检定结论。
第一节测量误差的处理
误差的一般分类
1. 系统误差(可定误差)
(1)方法误差:拟定的分析方法本身不十分完善所造成;
例如:
反应不能定量完成;有副反应发生;滴定终点与化学计量点不一致;干扰组分存在等。
(2)仪器误差:主要是仪器本身不够准确或未经校准引起的;
例如:
量器(容量平、滴定管等)和仪表刻度不准。
(3)试剂误差:由于试剂不纯和蒸馏水中含有微量杂质所引起;
(4)操作误差:主要指在正常操作情况下,由于分析工作者掌握操作规程与控制条件不当所引起的。如滴定管读数总是偏高或偏低。
--系统误差的特性
重复出现、恒定不变(一定条件下)、单向性、大小可测出并校正,故有称为可定误差。可以用对照试验、空白试验、校正仪器等办法加以校正。
2. 随机误差(不可定误差)
产生原因与系统误差不同,它是由于某些偶然的因素所引起的。
例如:
测定时环境的温度、湿度和气压的微小波动,以其性能的微小变化等。
随机误差的特性:
有时正、有时负,有时大、有时小,难控制(方向大小不固定,似无规律);但在消除系统误差后,在同样条件下进行多次测定,则可发现其分布也是服从一定规律(统计学正态分布),可用统计学方法来处理
系统误差--可检定和校正
随即误差--可控制
【案例1】用精密电桥测量某个电阻器时,先将被测电阻器接入电桥的一臂,使电桥平衡;然后用一个标准电阻箱代替被测电阻器接入,调节电阻箱的电阻,使电桥再次平衡。则此时标准电阻箱的电阻值就是被测电阻器的电阻值。可以消除电桥其他三个臂的不理想等因素引入的系统误差。
【案例2】采用高频替代法校准微波衰减器,其测量原理图如图3-1所示。
图3-1高频替代法校准微波衰减器测量原理图
当被校衰减器衰减刻度从Al改变到A2时,调节标准衰减器从Asl到As2,使接收机指示保持不变,则被校衰减器的衰减变化量Al一A2=Ax等于标准衰减器的衰减变化量As=As2一Asl,,可以使微波信号源和测量接收机在校准中不引入系统误差。
(2)可变系统误差消除法
合理地设计测量顺序可以消除测量系统的线性漂移或周期性变化引入的系统误差。
①用对称测量法消除线性系统误差
【案例1】用电压表作指示,测量被检电压源与标准电压源的输出电压之差,由于电压表零位存在线性漂移(如图3-2所示),会使测量引入可变的系统误差。此时可以采用下列测量步骤来消除这种系统误差:顺序测量4次,在t1时刻从电压表上读得标准电压源的电压测量值a,在t2时刻从电压表上读得被检电压源的电压测量值x,在t3时刻从电压表上再读得被检电压源的电压测量值x
′,在t4时刻再读得标准电压源的电压测量值况a′。
图3-2对称测量法
设标准电压源和被检电压源的电压分别为Vs和Vx,系统误差用ε表示,则
t1时:a=Vs十ε1,
t2时:x=Vx十ε2
t3时:x'=Vx十ε3
t4时:a'=Vs十ε4
测量时只要满足t2一t1= t4一t3,当线性漂移条件满足时,则有:ε2-ε1=ε