《误差理论与数据处理(第6版)》费业泰_答案(整合最全)
《误差理论与数据处理(第6版)》费业泰_习题及答案解读
《误差理论与数据处理》(第六版)习题及参考答案第一章 绪论1-5 测得某三角块的三个角度之和为180o00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差 解:绝对误差等于: 相对误差等于:1-8在测量某一长度时,读数值为2.31m ,其最大绝对误差为20m μ,试求其最大相对误差。
%108.66 %1002.311020 100%maxmax 4-6-⨯=⨯⨯=⨯=测得值绝对误差相对误差1-10检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?%5.22%100%1002100%<=⨯=⨯=测量范围上限某量程最大示值误差最大引用误差该电压表合格1-12用两种方法分别测量L1=50mm ,L2=80mm 。
测得值各为50.004mm ,80.006mm 。
试评定两种方法测量精度的高低。
相对误差L 1:50mm 0.008%100%5050004.501=⨯-=IL 2:80mm 0.0075%100%8080006.802=⨯-=I 21I I > 所以L 2=80mm 方法测量精度高。
1-13 多级弹导火箭的射程为10000km 时,其射击偏离预定点不超过0.lkm ,优秀射手能在距离50m 远处准确地射中直径为2cm 的靶心,试评述哪一个射21802000180''=-'''o o %000031.010*********.00648002066018021802≈=''''''⨯⨯''=''=o击精度高? 解:射手的相对误差为:多级火箭的射击精度高。
1-14若用两种测量方法测量某零件的长度L1=110mm ,其测量误差分别为m μ11±和m μ9±;而用第三种测量方法测量另一零件的长度L2=150mm 。
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《误差理论与数据处理》练习题第一章 绪论1-7 用二等标准活塞压力计测量某压力得100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?【解】在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
故二等标准活塞压力计测量值的绝对误差=测得值-实际值=100.2-100.5=-0.3( Pa )。
相对误差=0.3100%0.3%100.5-⨯≈- 1-9 使用凯特摆时,g 由公式g=4π2(h 1+h 2)/T 2给定。
今测出长度(h 1+h 2)为(1.04230±0.00005)m ,振动时间T 为(2.0480±0.0005)s 。
试求g 及其最大相对误差。
如果(h 1+h 2)测出为(1.04220±0.0005)m ,为了使g 的误差能小于0.001m/s 2,T 的测量必须精确到多少? 【解】测得(h 1+h 2)的平均值为1.04230(m ),T 的平均值为2.0480(s )。
由21224()g h h Tπ=+,得:2224 1.042309.81053(/)2.0480g m s π=⨯= 当12()h h +有微小变化12()h h ∆+、T 有T ∆变化时,令12h h h =+ g 的变化量为:22121212231221212248()()()()42[()()]g g g h h T h h h h Th h T T TTh h h h T Tπππ∂∂∆=∆++∆=∆+-+∆∂+∂∆=∆+-+2223224842()g g g h T h h Th T T T T h h T Tπππ∂∂∆=∆+∆=∆-∆∂∂∆=∆- g 的最大相对误差为:22222222124422[][]244()0.000052(0.0005)[]100%0.054%1.04230 2.0480T T h h h h g h T T T T T g h Th h h T Tππππ∆∆∆-∆-∆∆∆===-+±⨯±=-⨯≈± 如果12()h h +测出为(1.04220±0.0005)m ,为使g 的误差能小于0.001m/s 2,即:0.001g ∆<也即 21212242[()()]0.001Tg h h h h T Tπ∆∆=∆+-+< 22420.0005 1.042200.0012.0480 2.04800.0005 1.017780.00106TT T π∆±-⨯<±-∆< 求得:0.00055()T s ∆<1-10. 检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?【解】 引用误差=示值误差/测量范围上限。
《误差理论与数据处理(第6版)费业泰》课后习题答案
《误差理论与数据处理》练习题第一章 绪论1-7 用二等标准活塞压力计测量某压力得100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?【解】在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
故二等标准活塞压力计测量值的绝对误差=测得值-实际值=100.2-100.5=-0.3( Pa )。
相对误差=0.3100%0.3%100.5-⨯≈- 1-9 使用凯特摆时,g 由公式g=4π2(h 1+h 2)/T 2给定。
今测出长度(h 1+h 2)为(1.04230±0.00005)m ,振动时间T 为(2.0480±0.0005)s 。
试求g 及其最大相对误差。
如果(h 1+h 2)测出为(1.04220±0.0005)m ,为了使g 的误差能小于0.001m/s 2,T 的测量必须精确到多少? 【解】测得(h 1+h 2)的平均值为1.04230(m ),T 的平均值为2.0480(s )。
由21224()g h h Tπ=+,得:2224 1.042309.81053(/)2.0480g m s π=⨯= 当12()h h +有微小变化12()h h ∆+、T 有T ∆变化时,令12h h h =+ g 的变化量为:22121212231221212248()()()()42[()()]g g g h h T h h h h Th h T T TTh h h h T Tπππ∂∂∆=∆++∆=∆+-+∆∂+∂∆=∆+-+2223224842()g g g h T h h Th T T T T h h T Tπππ∂∂∆=∆+∆=∆-∆∂∂∆=∆- g 的最大相对误差为:22222222124422[][]244()0.000052(0.0005)[]100%0.054%1.04230 2.0480T T h h h h g h T T T T T g h Th h h T Tππππ∆∆∆-∆-∆∆∆===-+±⨯±=-⨯≈± 如果12()h h +测出为(1.04220±0.0005)m ,为使g 的误差能小于0.001m/s 2,即:0.001g ∆<也即 21212242[()()]0.001Tg h h h h T Tπ∆∆=∆+-+< 22420.0005 1.042200.0012.0480 2.04800.0005 1.017780.00106TT T π∆±-⨯<±-∆< 求得:0.00055()T s ∆<1-10. 检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?【解】 引用误差=示值误差/测量范围上限。
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啊啦啦啦啦1-10检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?%5.22%100%1002100%<=⨯=⨯=测量范围上限某量程最大示值误差最大引用误差该电压表合格1-12用两种方法分别测量L1=50mm ,L2=80mm 。
测得值各为50.004mm ,80.006mm 。
试评定两种方法测量精度的高低。
相对误差L 1:50mm0.008%100%5050004.501=⨯-=IL 2:80mm0.0075%100%8080006.802=⨯-=I21I I > 所以L 2=80mm 方法测量精度高。
1-13 多级弹导火箭的射程为10000km 时,其射击偏离预定点不超过0.lkm ,优秀射手能在距离50m 远处准确地射中直径为2cm 的靶心,试评述哪一个射击精度高? 解:多级火箭的相对误差为:射手的相对误差为:多级火箭的射击精度高。
1-14若用两种测量方法测量某零件的长度L1=110mm ,其测量误差分别为m μ11±和m μ9±;而用第三种测量方法测量另一零件的长度L2=150mm 。
其测量误差为m μ12±,试比较三种测量方法精度的高低。
相对误差0.01%110111±=±=mm mI μ0.0082%11092±=±=mm mI μ%008.0150123±=±=mm m I μ123I I I <<第三种方法的测量精度最高第二章 误差的基本性质与处理2-6测量某电路电流共5次,测得数据(单位为mA )为168.41,168.54,168.59,168.40,168.50。
试求算术平均值及其标准差、或然误差和平均误差。
168.41168.54168.59168.40168.505x ++++=168.488()mA =)(082.015512mA v i i=-=∑=σ0.037()x mA σ=== 或然误差:0.67450.67450.0370.025()x R mA σ==⨯= 平均误差:0.79790.79790.0370.030()x T mA σ==⨯=2-7在立式测长仪上测量某校对量具,重量测量5次,测得数据(单位为mm )为20.0015,20.0016,20.0018,20.0015,20.0011。
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《误差理论与数据处理》练习题第一章 绪论1-7 用二等标准活塞压力计测量某压力得100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?【解】在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
故二等标准活塞压力计测量值的绝对误差=测得值-实际值=100.2-100.5=-0.3( Pa )。
相对误差=0.3100%0.3%100.5-⨯≈- 1-9 使用凯特摆时,g 由公式g=4π2(h 1+h 2)/T 2给定。
今测出长度(h 1+h 2)为(1.04230±0.00005)m ,振动时间T 为(2.0480±0.0005)s 。
试求g 及其最大相对误差。
如果(h 1+h 2)测出为(1.04220±0.0005)m ,为了使g 的误差能小于0.001m/s 2,T 的测量必须精确到多少? 【解】测得(h 1+h 2)的平均值为1.04230(m ),T 的平均值为2.0480(s )。
由21224()g h h Tπ=+,得:2224 1.042309.81053(/)2.0480g m s π=⨯= 当12()h h +有微小变化12()h h ∆+、T 有T ∆变化时,令12h h h =+ g 的变化量为:22121212231221212248()()()()42[()()]g g g h h T h h h h Th h T T TTh h h h T Tπππ∂∂∆=∆++∆=∆+-+∆∂+∂∆=∆+-+2223224842()g g g h T h h Th T T T T h h T Tπππ∂∂∆=∆+∆=∆-∆∂∂∆=∆- g 的最大相对误差为:22222222124422[][]244()0.000052(0.0005)[]100%0.054%1.04230 2.0480T T h h h h g h T T T T T g h Th h h T Tππππ∆∆∆-∆-∆∆∆===-+±⨯±=-⨯≈± 如果12()h h +测出为(1.04220±0.0005)m ,为使g 的误差能小于0.001m/s 2,即:0.001g ∆<也即 21212242[()()]0.001Tg h h h h T Tπ∆∆=∆+-+< 22420.0005 1.042200.0012.0480 2.04800.0005 1.017780.00106TT T π∆±-⨯<±-∆< 求得:0.00055()T s ∆<1-10. 检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?【解】 引用误差=示值误差/测量范围上限。
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1-10检定2.5级(即引用误差为 2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现 50V 刻度点的示值误差 2V 为最大误差,问该电压表是否合格?该电压表合格1-12 用两种方法分别测量 L 仁50mm L2=80mm 测得值各为 50.004mm,80.006mm 。
试评定两种方法测量精度的高低。
相对误差L 1:50mm I 15°.°°4 50100% 0.008%5080.006 80 .L 2:80mm 12100% 0.0075%80丨1丨 2 所以L 2=80mm 方法测量精度高。
1- 13多级弹导火箭的射程为 10000km 时,其射击偏离预定点不超过 0.1km , 优秀射手能在距离 50m 远处准确地射中直径为 2 cm 的靶心,试评述哪一个射击精度高? 解:多级火箭的相对误差为:0 10.00001 0.001%10000射手的相对误差为:1cm°.°1m0.0002 0.002% 50m 50m多级火箭的射击精度高。
1-14若用两种测量方法测量某零件的长度 L1=110mm 其测量误差分别为11 m和9m;而用第三种测量方法测量另一零件的长度L2=150mm其测量误差为12 m,试比较三种测量方法精度的高低。
相对误差最大引用误差某量程最大示值误差测量范围上限100%2 100100%2%2.5%11 mI10.01%110mm9 m 110mm12 m150mmI3 I2 I1第三种方法的测量精度最高第二章误差的基本性质与处理2-6测量某电路电流共5次,测得数据(单位为mA为168.41,168.54,168.59,168.40,168.50。
试求算术平均值及其标准差、或然误差和平均误差。
-168.41 168.54 168.59 168.40 168.50 x5168.488( mA)2-7在立式测长仪上测量某校对量具,重量测量5次,测得数据(单位为mm为20.0015,20.0016,20.0018,20.0015,20.0011。
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10
∑ vi
按别捷尔斯法σ 2 = 1.253×
i=1
≈ 0.2642
10(10 −1)
由 σ2 =1+u σ1
得 u = σ 2 −1 = 0.0034 σ1
u < 2 = 0.67 所以测量列中无系差存在。 n −1
2-18 对一线圈电感测量 10 次,前 4 次是和一个标准线圈比较得到的,后 6 次是和另一个标准线圈比较得到的,测得结果如下(单位为 mH):
σx
=
0.014 × 20
242 ≈ 0.002(5 m/s2) 242 +147
2-19 对某量进行 10 次测量,测得数据为 14.7,15.0,15.2,14.8,15.5, 14.6,14.9,14.8,15.1,15.0,试判断该测量列中是否存在系统误差。
x = 14.96
按贝塞尔公式 σ1 = 0.2633
查教材附录表 3 有 若 n=5,v=4,α=0.05,有 t=2.78,
t = 2.78 = 2.78 = 1.24 n 5 2.236
若 n=4,v=3,α=0.05,有 t=3.18,
5
t = 3.18 = 3.18 = 1.59 n 42
即要达题意的读数(单位为 Pa)为 102523.85,102391.30, 102257.97,102124.65,101991.33,101858.01,101724.69,101591.36, 其权各为 1,3,5,7,8,6,4,2,试求加权算术平均值及其标准差。
《误差理论与数据处理》(第六版)
习题及参考答案
1
第一章 绪论
1-5 测得某三角块的三个角度之和为 180o00’02”,试求测量的绝对误差
《误差理论与数据处理(第6版)》费业泰_习题及答案
《误差理论与数据处理》(第六版)习题及参考答案第一章 绪论1-5 测得某三角块的三个角度之和为180o00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差 解:绝对误差等于: 相对误差等于:1-8在测量某一长度时,读数值为2.31m ,其最大绝对误差为20,试求其最大相对误差。
1-10检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?该电压表合格1-12用两种方法分别测量L1=50mm ,L2=80mm 。
测得值各为50.004mm ,80.006mm 。
试评定两种方法测量精度的高低。
相对误差L 1:50mmL 2:80mm所以L 2=80mm 方法测量精度高。
1-13 多级弹导火箭的射程为10000km 时,其射击偏离预定点不超过0.lkm ,优秀射手能在距离50m 远处准确地射中直径为2cm 的靶心,试评述哪一个射击精度高? 解:m μ%108.66 %1002.311020 100%maxmax 4-6-⨯=⨯⨯=⨯=测得值绝对误差相对误差%5.22%100%1002100%<=⨯=⨯=测量范围上限某量程最大示值误差最大引用误差0.008%100%5050004.501=⨯-=I 0.0075%100%8080006.802=⨯-=I 21I I >%000031.010*********.00648002066018021802≈=''''''⨯⨯''=''=o21802000180''=-'''o o射手的相对误差为:多级火箭的射击精度高。
1-14若用两种测量方法测量某零件的长度L1=110mm ,其测量误差分别为和;而用第三种测量方法测量另一零件的长度L2=150mm 。
其测量误差为,试比较三种测量方法精度的高低。
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《误差理论与数据处理》练习题第一章 绪论1-7 用二等标准活塞压力计测量某压力得100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?【解】在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
故二等标准活塞压力计测量值的绝对误差=测得值-实际值=100.2-100.5=-0.3( Pa )。
相对误差=0.3100%0.3%100.5-⨯≈- 1-9 使用凯特摆时,g 由公式g=4π2(h 1+h 2)/T 2给定。
今测出长度(h 1+h 2)为(1.04230±0.00005)m ,振动时间T 为(2.0480±0.0005)s 。
试求g 及其最大相对误差。
如果(h 1+h 2)测出为(1.04220±0.0005)m ,为了使g 的误差能小于0.001m/s 2,T 的测量必须精确到多少? 【解】测得(h 1+h 2)的平均值为1.04230(m ),T 的平均值为2.0480(s )。
由21224()g h h Tπ=+,得:2224 1.042309.81053(/)2.0480g m s π=⨯= 当12()h h +有微小变化12()h h ∆+、T 有T ∆变化时,令12h h h =+ g 的变化量为:22121212231221212248()()()()42[()()]g g g h h T h h h h Th h T T TTh h h h T Tπππ∂∂∆=∆++∆=∆+-+∆∂+∂∆=∆+-+2223224842()g g g h T h h Th T T T T h h T Tπππ∂∂∆=∆+∆=∆-∆∂∂∆=∆- g 的最大相对误差为:22222222124422[][]244()0.000052(0.0005)[]100%0.054%1.04230 2.0480T T h h h h g h T T T T T g h Th h h T Tππππ∆∆∆-∆-∆∆∆===-+±⨯±=-⨯≈± 如果12()h h +测出为(1.04220±0.0005)m ,为使g 的误差能小于0.001m/s 2,即:0.001g ∆<也即 21212242[()()]0.001Tg h h h h T Tπ∆∆=∆+-+< 22420.0005 1.042200.0012.0480 2.04800.0005 1.017780.00106TT T π∆±-⨯<±-∆< 求得:0.00055()T s ∆<1-10. 检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?【解】 引用误差=示值误差/测量范围上限。
误差理论与数据处理第6版费业泰较全答案
《误差理论与数据处理》第一章绪论1-2答:测量误差就是测的值与被测量的真值之间的差; 可分为系统误差、随机误差、粗大误差。
系统误差的特点是在所处测量条件下, 误差的绝对值和符号保持恒定,或遵循一定的规律变化(大小和符号都按一定规律变化) ;随机误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号以不可预 定方式变化;粗大误差的特点是可取性。
•试述误差的绝对值和绝对误差有何异同,并举例说明。
(1)误差的绝对值都是正数,只是说实际尺寸和标准尺寸差别的大小数 不反映是“大了”.研究误差的意义是什么?简述误差理论的主要内容。
研究误差的意义为:(1) 正确认识误差的性质,分析误差产生的原因,以消除或减小误差;(2) 正确处理测量和实验数据,合理计算所得结果,以便在一定条件下 得到更接近于真值的数据;(3) 正确组织实验过程,合理设计仪器或选用仪器和测量方法,以便在 最经济条件下,得到理想的结果。
误差理论的主要内容:误差定义、误差来源及误差分类等。
•试述测量误差的定义及分类,不同种类误差的特点是什么?按照误差的特点和性质,1-1 答:1-3答:绝对误差即可能是正值也可能是负值,指的是实际尺寸和标准尺寸的差值。
+多少表明大了多少,-多少表示小了多少。
(2)就测量而言,前者是指系统的误差未定但标准值确定的,后者是指系统本身标准值未定1 — 5测得某三角块的三个角度之和为180o00' 02” ,试求测量的绝对误差和相对误差 解:绝对误差等于: 相对误差等于:180o00'02"—180° =2"2 180o= 2"180 咒 60咒602“ = 0.0000030864 仆 0.000031 %648000还是“小了”,只是差别量;1-6 •在万能测长仪上,测量某一被测件的长度为50mm已知其最大绝对误差为1卩m试问该被测件的真实长度为多少?解:绝对误差=测得值一真值,即:△ L = L —L0 已知:L= 50,^ L = 1m = 0.001mm,测件的真实长度L 0= L —A L = 50 — 0.001 = 49.999 ( mq )1-7 .用二等标准活塞压力计测量某压力得 100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少? 解:在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
《误差理论与数据处理(第6版)》费业泰-较全答案
《误差理论与数据处理》第一章 绪论1-1.研究误差的意义是什么?简述误差理论的主要容。
答: 研究误差的意义为:(1)正确认识误差的性质,分析误差产生的原因,以消除或减小误差; (2)正确处理测量和实验数据,合理计算所得结果,以便在一定条件下得到更接近于真值的数据;(3)正确组织实验过程,合理设计仪器或选用仪器和测量方法,以便在最经济条件下,得到理想的结果。
误差理论的主要容:误差定义、误差来源及误差分类等。
1-2.试述测量误差的定义及分类,不同种类误差的特点是什么? 答:测量误差就是测的值与被测量的真值之间的差;按照误差的特点和性质,可分为系统误差、随机误差、粗大误差。
系统误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号保持恒定,或遵循一定的规律变化(大小和符号都按一定规律变化);随机误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号以不可预定方式变化;粗大误差的特点是可取性。
1-3.试述误差的绝对值和绝对误差有何异同,并举例说明。
答:(1)误差的绝对值都是正数,只是说实际尺寸和标准尺寸差别的大小数量,不反映是“大了”还是“小了”,只是差别量;绝对误差即可能是正值也可能是负值,指的是实际尺寸和标准尺寸的差值。
+多少表明大了多少,-多少表示小了多少。
(2)就测量而言,前者是指系统的误差未定但标准值确定的,后者是指系统本身标准值未定1-5 测得某三角块的三个角度之和为180o00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差 解:绝对误差等于: 相对误差等于:1-6.在万能测长仪上,测量某一被测件的长度为 50mm ,已知其最大绝对误差为 1μm ,试问该被测件的真实长度为多少?解: 绝对误差=测得值-真值,即: △L =L -L 0 已知:L =50,△L =121802000180''=-'''o o %000031.010*********.00648002066018021802≈=''''''⨯⨯''=''=oμm =0.001mm ,测件的真实长度L0=L -△L =50-0.001=49.999(mm )1-7.用二等标准活塞压力计测量某压力得 100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?解:在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
东南大学《误差理论与数据处理(第6版)》费业泰_习题及答案.
啊啦啦啦啦1-10检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?%5.22%100%1002100%<=⨯=⨯=测量范围上限某量程最大示值误差最大引用误差该电压表合格1-12用两种方法分别测量L1=50mm ,L2=80mm 。
测得值各为50.004mm ,80.006mm 。
试评定两种方法测量精度的高低。
相对误差L 1:50mm0.008%100%5050004.501=⨯-=IL 2:80mm0.0075%100%8080006.802=⨯-=I21I I > 所以L 2=80mm 方法测量精度高。
1-13 多级弹导火箭的射程为10000km 时,其射击偏离预定点不超过0.lkm ,优秀射手能在距离50m 远处准确地射中直径为2cm 的靶心,试评述哪一个射击精度高? 解:多级火箭的相对误差为:射手的相对误差为:多级火箭的射击精度高。
1-14若用两种测量方法测量某零件的长度L1=110mm ,其测量误差分别为m μ11±和m μ9±;而用第三种测量方法测量另一零件的长度L2=150mm 。
其测量误差为m μ12±,试比较三种测量方法精度的高低。
相对误差0.01%110111±=±=mm mI μ0.0082%11092±=±=mm mI μ%008.0150123±=±=mm m I μ123I I I <<第三种方法的测量精度最高第二章 误差的基本性质与处理2-6测量某电路电流共5次,测得数据(单位为mA )为168.41,168.54,168.59,168.40,168.50。
试求算术平均值及其标准差、或然误差和平均误差。
168.41168.54168.59168.40168.505x ++++=168.488()mA =)(082.015512mA v i i=-=∑=σ0.037()x mA σ=== 或然误差:0.67450.67450.0370.025()x R mA σ==⨯=平均误差:0.79790.79790.0370.030()x T mA σ==⨯=2-7在立式测长仪上测量某校对量具,重量测量5次,测得数据(单位为mm )为20.0015,20.0016,20.0018,20.0015,20.0011。
误差理论与数据处理(第6版)费业泰 习题与答案,网上最完整的
《误差理论与数据处理》(第六版)习题及参考答案费业泰主编2012-07第一章 绪论1-5 测得某三角块的三个角度之和为180o00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差 解:绝对误差等于: 相对误差等于:1-8在测量某一长度时,读数值为2.31m ,其最大绝对误差为20m μ,试求其最大相对误差。
%108.66 %1002.311020 100%maxmax 4-6-⨯=⨯⨯=⨯=测得值绝对误差相对误差1-10检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?%5.22%100%1002100%<=⨯=⨯=测量范围上限某量程最大示值误差最大引用误差该电压表合格1-12用两种方法分别测量L1=50mm ,L2=80mm 。
测得值各为50.004mm ,80.006mm 。
试评定两种方法测量精度的高低。
相对误差L 1:50mm 0.008%100%5050004.501=⨯-=IL 2:80mm 0.0075%100%8080006.802=⨯-=I 21I I > 所以L 2=80mm 方法测量精度高。
1-13 多级弹导火箭的射程为10000km 时,其射击偏离预定点不超过0.lkm ,优秀射手能在距离50m 远处准确地射中直径为2cm 的靶心,试评述哪一个射21802000180''=-'''o o %000031.010*********.00648002066018021802≈=''''''⨯⨯''=''=o击精度高? 解:射手的相对误差为:多级火箭的射击精度高。
1-14若用两种测量方法测量某零件的长度L1=110mm ,其测量误差分别为m μ11±和m μ9±;而用第三种测量方法测量另一零件的长度L2=150mm 。
《误差理论与数据管理组织(第6版)》费业泰-课后答案解析全
《误差理论与数据处理》练习题第一章 绪论1-7 用二等标准活塞压力计测量某压力得100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?【解】在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
故二等标准活塞压力计测量值的绝对误差=测得值-实际值=100.2-100.5=-0.3( Pa )。
相对误差=0.3100%0.3%100.5-⨯≈- 1-9 使用凯特摆时,g 由公式g=4π2(h 1+h 2)/T 2给定。
今测出长度(h 1+h 2)为(1.04230±0.00005)m ,振动时间T 为(2.0480±0.0005)s 。
试求g 及其最大相对误差。
如果(h 1+h 2)测出为(1.04220±0.0005)m ,为了使g 的误差能小于0.001m/s 2,T 的测量必须精确到多少?【解】测得(h 1+h 2)的平均值为1.04230(m ),T 的平均值为2.0480(s )。
由21224()g h h Tπ=+,得:2224 1.042309.81053(/)2.0480g m s π=⨯= 当12()h h +有微小变化12()h h ∆+、T 有T ∆变化时,令12h h h =+ g 的变化量为:22121212231221212248()()()()42[()()]g g g h h T h h h h Th h T T TTh h h h T Tπππ∂∂∆=∆++∆=∆+-+∆∂+∂∆=∆+-+2223224842()g g g h T h h Th T T T T h h T Tπππ∂∂∆=∆+∆=∆-∆∂∂∆=∆- g 的最大相对误差为:22222222124422[][]244()0.000052(0.0005)[]100%0.054%1.04230 2.0480T T h h h h g h T T T T T g h Th h h T Tππππ∆∆∆-∆-∆∆∆===-+±⨯±=-⨯≈± 如果12()h h +测出为(1.04220±0.0005)m ,为使g 的误差能小于0.001m/s 2,即:0.001g ∆<也即 21212242[()()]0.001Tg h h h h T Tπ∆∆=∆+-+< 22420.0005 1.042200.0012.0480 2.04800.0005 1.017780.00106TT T π∆±-⨯<±-∆< 求得:0.00055()T s ∆<1-10. 检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?【解】 引用误差=示值误差/测量范围上限。
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+《误差理论与数据处理》第一章 绪论1-1.研究误差的意义是什么?简述误差理论的主要内容。
答: 研究误差的意义为:(1)正确认识误差的性质,分析误差产生的原因,以消除或减小误差; (2)正确处理测量和实验数据,合理计算所得结果,以便在一定条件下得到更接近于真值的数据;(3)正确组织实验过程,合理设计仪器或选用仪器和测量方法,以便在最经济条件下,得到理想的结果。
误差理论的主要内容:误差定义、误差来源及误差分类等。
1-2.试述测量误差的定义及分类,不同种类误差的特点是什么? 答:测量误差就是测的值与被测量的真值之间的差;按照误差的特点和性质,可分为系统误差、随机误差、粗大误差。
系统误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号保持恒定,或遵循一定的规律变化(大小和符号都按一定规律变化);随机误差的特点是在所处测量条件下,误差的绝对值和符号以不可预定方式变化;粗大误差的特点是可取性。
1-3.试述误差的绝对值和绝对误差有何异同,并举例说明。
答:(1)误差的绝对值都是正数,只是说实际尺寸和标准尺寸差别的大小数量,不反映是“大了”还是“小了”,只是差别量;绝对误差即可能是正值也可能是负值,指的是实际尺寸和标准尺寸的差值。
+多少表明大了多少,-多少表示小了多少。
(2)就测量而言,前者是指系统的误差未定但标准值确定的,后者是指系统本身标准值未定1-5 测得某三角块的三个角度之和为180o00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差 解:绝对误差等于: 相对误差等于:1-6.在万能测长仪上,测量某一被测件的长度为 50mm ,已知其最大绝对误差为 1μm ,试问该被测件的真实长度为多少?解: 绝对误差=测得值-真值,即: △L =L -L 0 已知:L =50,△L =121802000180''=-'''o o %000031.010*********.00648002066018021802≈=''''''⨯⨯''=''=oμm =0.001mm ,测件的真实长度L0=L -△L =50-0.001=49.999(mm )1-7.用二等标准活塞压力计测量某压力得 100.2Pa ,该压力用更准确的办法测得为100.5Pa ,问二等标准活塞压力计测量值的误差为多少?解:在实际检定中,常把高一等级精度的仪器所测得的量值当作实际值。
故二等标准活塞压力计测量值的误差=测得值-实际值, 即:100.2-100.5=-0.3( Pa )1-8在测量某一长度时,读数值为2.31m ,其最大绝对误差为20m μ,试求其最大相对误差。
%108.66 %1002.311020 100%maxmax 4-6-⨯=⨯⨯=⨯=测得值绝对误差相对误差1-9、解:由21224()h h g T π+=,得224 1.042309.81053m/s 2.0480g π⨯==对21224()h h g T π+=进行全微分,令12h h h =+,并令g ,h ,T 代替dg ,dh ,dT 得222348h h Tg T T ππ=-从而2g h Tg h T=-的最大相对误差为: max max max 2g h T g h T=- =0.000050.000521.04230 2.0480--⨯=5.3625410%-⨯由21224()h h g T π+=,得T =2.04790T ==由max max max2g h Tg h T=-,有m a x mm inmm a xma x{[(22h g g h TT T ABSABS h gh g=--1-10检定2.5级(即引用误差为2.5%)的全量程为100V 的电压表,发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差,问该电压表是否合格?%5.22%100%1002100%<=⨯=⨯=测量范围上限某量程最大示值误差最大引用误差该电压表合格1-11 为什么在使用微安表等各种表时,总希望指针在全量程的2/3 范围内使用?答:当我们进行测量时,测量的最大相对误差:即:所以当真值一定的情况下,所选用的仪表的量程越小,相对误差越小,测量越准确。
因此我们选择的量程应靠近真值,所以在测量时应尽量使指针靠近满度范围的三分之二以上.1-12用两种方法分别测量L1=50mm ,L2=80mm 。
测得值各为50.004mm ,80.006mm 。
试评定两种方法测量精度的高低。
相对误差L 1:50mm 0.008%100%5050004.501=⨯-=IL 2:80mm 0.0075%100%8080006.802=⨯-=Imax 00x x %ms A A =△max 0x %ms A γ=21I I > 所以L 2=80mm 方法测量精度高。
1-13 多级弹导火箭的射程为10000km 时,其射击偏离预定点不超过0.lkm ,优秀射手能在距离50m 远处准确地射中直径为2cm 的靶心,试评述哪一个射击精度高? 解:射手的相对误差为:多级火箭的射击精度高。
1-14若用两种测量方法测量某零件的长度L1=110mm ,其测量误差分别为m μ11±和m μ9±;而用第三种测量方法测量另一零件的长度L2=150mm 。
其测量误差为m μ12±,试比较三种测量方法精度的高低。
相对误差0.01%110111±=±=mm mI μ0.0082%11092±=±=mm mI μ %008.0150123±=±=mmmI μ123I I I <<第三种方法的测量精度最高第二章 误差的基本性质与处理2-1.试述标准差 、平均误差和或然误差的几何意义。
答:从几何学的角度出发,标准差可以理解为一个从 N 维空间的一个点到一条直线的距离的函数;从几何学的角度出发,平均误差可以理解为 N 条线段的平均长度;2-2.试述单次测量的标准差 和算术平均值的标准差 ,两者物理意义及实际用途有何不同。
2-3试分析求服从正态分布、反正弦分布、均匀分布误差落在中的概率 2-4.测量某物体重量共8次,测的数据(单位为g)为236.45,236.37,236.51,236.34,236.39,236.48,236.47,236.40,是求算术平均值以及标准差。
0.05(0.03)0.11(0.06)(0.01)0.080.070236.48236.43x +-++-+-+++=+=0.0599σ0.0212x σ==2-5用別捷尔斯法、极差法和最大误差法计算2-4,并比较2-6测量某电路电流共5次,测得数据(单位为mA )为168.41,168.54,168.59,168.40,168.50。
试求算术平均值及其标准差、或然误差和平均误差。
168.41168.54168.59168.40168.505x ++++=168.488()mA =)(082.015512mA v i i=-=∑=σ0.037()x mA σ=== 或然误差:0.67450.67450.0370.025()x R mA σ==⨯=平均误差:0.79790.79790.0370.030()x T mA σ==⨯=2-7在立式测长仪上测量某校对量具,重量测量5次,测得数据(单位为mm )为20.0015,20.0016,20.0018,20.0015,20.0011。
若测量值服从正态分布,试以99%的置信概率确定测量结果。
20.001520.001620.001820.001520.00115x ++++=20.0015()mm =0.00025σ==正态分布 p=99%时,t 2.58= lim x x t δσ=±2.58=± 0.0003()mm =±测量结果:lim (20.00150.0003)x X x mm δ=+=±2—7 在立式测长仪上测量某校对量具,重复测量5次,测得数据(单位为mm)为20.0015,20.0016,20.0018,20.0015,20.0011。
若测量值服从正态分布,试以99%的置信概率确定测量结果。
解:求算术平均值求单次测量的标准差求算术平均值的标准差 确定测量的极限误差因n =5 较小,算术平均值的极限误差应按t 分布处理。
现自由度为:ν=n -1=4; α=1-0.99=0.01, 查 t 分布表有:ta =4.60 极限误差为写出最后测量结果2-9用某仪器测量工件尺寸,在排除系统误差的条件下,其标准差mm 004.0=σ,若要求测量结果的置信限为mm 005.0±,当置信概率为99%时,试求必要的测量次数。
正态分布 p=99%时,t 2.58=lim x tδ=±2.580.0042.0640.0054.265n n ⨯====取2-10 用某仪器测量工件尺寸,已知该仪器的标准差σ=0.001mm ,若要求测量的允许极限误差为±0.0015mm ,而置信概率P 为0.95时,应测量多少次?解:根据极限误差的意义,有0015.0≤±=±ntt x σσ根据题目给定得已知条件,有5.1001.00015.0=≤nt查教材附录表3有若n =5,v =4,α=0.05,有t =2.78,24.1236.278.2578.2===nt 若n =4,v =3,α=0.05,有t =3.18,59.1218.3418.3===nt 即要达题意要求,必须至少测量5次。
2-12某时某地由气压表得到的读数(单位为Pa )为102523.85,102391.30,102257.97,102124.65,101991.33,101858.01,101724.69,101591.36,其权各为1,3,5,7,8,6,4,2,试求加权算术平均值及其标准差。
)(34.1020288181Pa pxp x i ii ii ==∑∑==)(95.86)18(81812Pa p v p i ii xii x ≈-=∑∑==σ2-13测量某角度共两次,测得值为6331241'''= α,''24'13242=α,其标准差分别为8.13,1.321''=''=σσ,试求加权算术平均值及其标准差。
961:190441:1:222121==σσp p''35'132496119044''4961''1619044''20'1324=+⨯+⨯+=x''0.39611904419044''1.321≈+⨯==∑=i iixx pp iσσ2-14 甲、乙两测量者用正弦尺对一锥体的锥角α各重复测量5次,测得值如下:;5127,0227,5327,037,0227:''''''''''''''' 甲α;5427,0527,0227,5227,5227:''''''''''''''' 乙α试求其测量结果。