哈工大误差分析大作业
误差理论及数据分析——第一章 哈工大
测量的意义(Significance)和历史(History)
17
1.2 误差的基本概念
误差的来源(Source of error) 误差的定义(Definition)和表达(Expression) 误差的分类(Classification)
误差分析的意义(Significance)
一般粗大误差是由测量中的失误造成的，必须剔除掉。
29
§ 1.2.4 误差分析的意义
测量误差的普遍意义 1. 测量误差不可避免，但有大小之分 2. 一定情况下，测量精确度的提高受到限制 3. 测量误差不可避免，在合理范围内，就认为正常 误差分析的意义 1. 减小误差的影响，提高测量精度 2. 对测量的结果的可靠性作出评定，即给出精确度的估计， 衡量测量水平的高低 3. 以最小的投入，获取最大的产出
国际单位制（ The International System of Units, SI ）
1. 7个基本单位（长度，质量，温度，时间，电流等） 2. 两个辅助单位和19个导出单位
7
1.1.2 测量单位制和测量基准
国际基本单位( SI basic unit)
量的单位 长 度 单位名称 米 单位符号 m
3
第一章 绪 论
1.1 测量的基本概念（Measurement） 1.2 测量误差的基本概念（Error） 1.3 测量结果的评定（Assessment） 1.4 数据的有效数字（ Significant figure ）与舍入规则 （ Rule of rounding ）
4
1.1 测量的基本概念
32
1.3 测量结果的评定
以打靶为例来比较说明精密度、准确度、精确度三者之间的关系。 图中靶心为射击目标，相当于真值，每次测量相当于一次射击。
哈工大测试大作业——传感器综合运用——题目四全解
传感器综合运用一、设计题目如图所示工件，在生产线的30°滑道上自上而下滑落，要求在滑动过程中检测工件厚度，并且计数。
图中4mm尺寸公差带为10μm。
图1.测量工件二、厚度检测传感器的选择电容传感器是把被测的机械量，如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。
它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。
其最常用的形式是由两个平行电极组成、极间以空气为介质的电容器（见图）。
若忽略边缘效应，平板电容器的电容为εA/δ，式中ε为极间介质的介电常数，A为两电极互相覆盖的有效面积,δ为两电极之间的距离。
δ、A、ε三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化，并可用于测量。
因此电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。
极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化。
面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。
介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。
与电阻式或电感式传感器相比，电容传感器具有四大优点:(l)分辨力高，常用于精密测量;(2)动态响应速度快，可以直接用于某些生产线上的动态测量;(3)从信号源取得的能量少，有利于发挥其测量精度;(4)机械结构简单，易于实现非接触式测量。
因此电容传感器在精密测量中占有重要的地位。
此外，电容器传感器还具有结构简单,价格便宜，灵敏度高，零磁滞，真空兼容，过载能力强，动态响应特性好和对高温、辐射、强振等恶劣条件的适应性强等优点。
因此，在本题中选择电容传感器作为厚度检测传感器。
三、电容传感器的检测原理电容式传感器可分为面积变化型、极距变化型、介质变化型三类，下面将分述其检测原理。
1、面积变化型电容传感器这一类传感器输出特性是线性的，灵敏度是常数。
这一类传感器多用于检测直线位移、角位移、尺寸等参量。
测量装置如图2所示。
图2.变面积式电容传感器其电容量计算公式为：002121212()22ln()ln()ln()x l l l l l C C C C r r r r r r lπεπεπε-∆∆∆∆=-=-=-=- 式中 L －外圆筒与内圆柱覆盖部分的长度21,r r -外圆筒内半径与内圆柱外半径 灵敏度0212ln()C C l r r l πε∆=-=-∆2、极距变化型电容传感器极距变化型电容传感器一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化。
哈工大_测试技术与仪器_大作业_传感器的综合应用
哈尔滨工业大学测试技术与仪器大作业二——传感器的综合应用姓名：学号：10908104xx班级：0908104学院：机电学院专业：机械设计制造及其自动化日期：2011.6.23录*设计指导书 (3)一、厚度检测 (3)1、光强位移传感器测量厚度原理 (3)2、方案分析 (3)3、元器件选择 (3)二、计数器 (5)1、计数器 (5)2、设计方案 (5)3、系统组成 (5)参考文献 (8)*设计指导书：题目：如图所示的工件，根据图中所示测量要求（1）选用适合的传感器（需要分析其工作原理），并提供实际产品型号（最好有产品照片）、选型参数；（2）设计相应的测量方案，要求为计算机控制的测试系统；（3）绘制方案示意图；（4）绘制测量装置系统框图。
（5）如图所示工件，在生产线的30°滑道上自上而下滑落，要求在滑动过程中检测工件厚度，并且计数。
图中4mm尺寸公差带为10μm。
一、厚度检测1、光强位移传感器测量厚度原理：通过传感器接收受到光强随传感器探头到反光面距离的改变而变化，经光电变换器件转变为直流电压或电流信号后由电路输出。
该仪器受到,α，ε,η,Ζ），σ为反的电压为U=f（σ,Ι光表面的反射率；Ι为电源发光强度；α为光电转换效率；ε为电路增益；η为光路效率；Ζ为,反射面到传感器探头端口的距离。
假设当σ,Ια，ε,η,Ζ一定时，电压就是Z的函数。
2、方案分析该方案实现测量结果的前提依赖于其传感器在线性度、重复性、滞缓、灵敏度、分辨力、静态误差、稳定性、漂移等。
3、元器件选择①芯片avrmega16l选择avr作为MCU处理的芯片具有比89c51有如下几个优点，工作电压范围为2.7~6.0V，电源抗干扰性能强；片内集成16位指令的程序存储器，总线采用哈佛结构，程序存储器和数据存储器分开组织和寻址；采用CMOS工艺技术，精简指令RISC结构，用32个通用工作寄存器代替了累加器，具有较高的MIPS/MHZ 的能力，具有高速度，低功耗，休眠功能，指令执行速度可达50ns；自带8路复用的单端输入通道的AD转换，具有10位精度，65~260微妙的转换时间，7路差分输入通道，具有可选的2.56VADC的参考电压，连续转换或单次转换模式，ADC转换结束中断。
哈尔滨工程大学数值分析大作业2014-附fortran程序
B班大作业要求：1. 使用统一封皮；2. 上交大作业内容包含：一摘要二数学原理三程序设计（必须对输入变量、输出变量进行说明;编程无语言要求，但程序要求通过）四结果分析和讨论五完成题目的体会与收获3。
提交大作业的时间：本学期最后一次课，或考前答疑；过期不计入成绩；4。
提交方式：打印版一份;或手写大作业，但必须使用A4纸。
5。
撰写的程序需打印出来作为附录。
课程设计课程名称：设计题目:学号：姓名：完成时间:题目一:非线性方程求根 一 摘要非线性方程的解析解通常很难给出,因此非线性方程的数值解就尤为重要.本实验通过使用常用的求解方法二分法和Newton 法及改进的Newton 法处理几个题目，分析并总结不同方法处理问题的优缺点。
观察迭代次数，收敛速度及初值选取对迭代的影响。
用Newton 法计算下列方程（1） 310x x --= ， 初值分别为01x =，00.45x =，00.65x =； （2） 32943892940x x x +-+= 其三个根分别为1,3,98-。
当选择初值02x =时给出结果并分析现象，当6510ε-=⨯，迭代停止。
二 数学原理对于方程f （x)=0,如果f （x ）是线性函数，则它的求根是很容易的.牛顿迭代法实质上是一种线性化方法,其基本思想是将非线性方程f(x)=0逐步归结为某种线性方程来求解.设已知方程f （x)=0有近似根x k （假定k f'(x )0≠) ，将函数f （x)在点x k 进行泰勒展开，有k k k f(x)f(x )+f'(x )(x-x )+≈⋅⋅⋅于是方程f （x)=0可近似的表示为k k k f(x )+f'(x )(x-x )=0这是个线性方程，记其根为x k+1，则x k+1的计算公式为k+1k ()x =x -'()k k f x f x ，k=0，1，2，…这就是牛顿迭代法或简称牛顿法。
三 程序设计（本程序由Fortran 语言编制)（1）对于310x x --=，按照上述数学原理，编制的程序如下program newton implicit nonereal ：： x （0:50),fx （0：50）,f1x （0：50）!分别为自变量x ，函数f(x ）和一阶导数f1（x ） integer :: kwrite （＊,＊) ”x （0）=”read(*,＊) x(0) !输入变量：初始值x(0）open （10,file=’1.txt’) do k=1，50，1fx （k)=x （k —1)＊*3-x （k —1)—1 f1x （k)=3*x(k —1)＊*2-1x （k)=x （k —1)-fx （k)/f1x(k) ！牛顿法write(＊，'（I3,1x ，f11。
哈工大 机械工程测试大作业二--传感器综合运用
(1)
图 2 内锥计算方法
所以测量如图 1 所示工件的内孔锥度的思路为测量在一段轴线距离上两端点的孔径值，故需要位移测 量传感器，பைடு நூலகம்方案选用压力式气动测量方法（图 3） 。而本方案要求为计算机控制的测试系统，所以还需要 将气压信号转化为电信号，故还需要一个压力传感器。
1
图 3 气动测量圆锥孔示意图
3
表 2 气压传感器型号及规格
传感器 气压传感器
型号 郎恩 PT100
压力范围 0~0.2MPa
精度 ±0.5%F.S
输出信号 0~5V
响应时间 10ms
图 7 郎恩气压传感器 PT100
3.
测量方案
根据要求，本方案为计算机控制的测试系统，即数字化气动测量系统，它包括气动测量、气电转换、 数据采集和计算机处理等部分。 1） 气动测量 差压式气动测量气路原理图如图 4 所示。测量回路又由两个背压回路组成，测量时两个背压回路处于 相同的环境压力和温度下，使外界环境（压力、温度和湿度等）对测量的影响降到最小，测量精度高、稳 定性好。 2） 气电转换 气电转换原理图如图 8 所示。本子系统包含压电传感器、信号放大器以及模数转换器。
气电转换 信号放大
图 8 气电转换原理图
模数转换
3） 数据采集 数字信号的采集采用 PCI-8335B 数采卡。PCI-8335B 卡适用于提供了 PCI 总线插槽的 PC 系列微机， 具有即插即用（PnP）的功能。其操作系统可选用目前流行的 Windows 系列、高稳定性的 Unix 等多种操作 系统以及专业数据采集分析系统 LabVIEW 等软件环境。在硬件的安装上也非常简单，使用时只需将接口 卡插入机内任何一个 PCI 总线插槽中并用螺丝固定，信号电缆从机箱外部直接接入。 PCI-8335B 卡安装使用简便、功能齐全。其 A/D 转换启动方式有程控频率触发、程控单步触发。A/D 转换后的数据结果通过先进先出存储器（FIFO）缓存后由 PCI 总线读出。 4） 计算机处理 基于本方案要求，选择中断方式来完成对数据采集卡编程。中泰 PCI-8335B 数采卡设备驱动程序支持 Visual C++， 可以通过编程实现对本方案测量仪器的控制与监测。
哈工大测试大作业_信号的分析与系统特性_矩形波
信号的分析与系统特性一、设计题目写出下列方波信号的数学表达通式.求取其信号的幅频谱图（单边谱和双边谱）和相频谱图.若将此信号输入给特性为传递函数为)(s H 的系统.试讨论信号参数的取值.使得输出信号的失真小。
作业要求（1）要求学生利用第1章所学知识.求解信号的幅频谱和相频谱.并画图表示出来。
（2）分析其频率成分分布情况。
教师可以设定信号周期0T 及幅值A .每个学生的取值不同.避免重复。
（3）利用第2章所学内容.画出表中所给出的系统)(s H 的伯德图.教师设定时间常数τ或阻尼比ζ和固有频率n ω的取值。
（4）对比2、3图分析将2所分析的信号作为输入)(t x .输入给3所分析的系统)(s H .求解其输出)(t y 的表达式.并且讨论信号的失真情况（幅值失真与相位失真）若想减小失真.应如何调整系统)(s H 的参数。
二、求解信号的幅频谱和相频谱w (w )=w (w +ww 0)={w 0<t <w 02−ww 02<t <w 0002200-200211=(t)=+-=0TT T T T a w dt Adt Adt T T ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰00220000-200222()cos()cos()-cos()0TT T T T n a w t nw t dt A nw t dt A nw t dt T T ⎛⎫==+= ⎪⎝⎭⎰⎰⎰00220000-20020000000022()sin()sin()-sin()4 2 cos()-cos()200 2TTT T T n b w t nw t dt A nw t dt A nw t dt T T A T T n A A nw t nw t nT T nw nw n π⎛⎫==+ ⎪⎝⎭⎛⎫⎧⎪⎪==⎨ ⎪ ⎪⎪⎩⎝⎭⎰⎰⎰为奇数为偶数式中w 0=2w /w 0000411(t)=(sin(w t)+sin(3w t)+sin(5w t)+)35Aw π…转换为复指数展开式的傅里叶级数：()()0000000000002-j 000-200000011=(t)e=e +-e 1121 =(e -e ) =e -e | =e -e = 2T jnw tnw t jnw tn T jnw t jnw t jnw t jnw t jnw jnw c w dt A dt A dt T T A A AA dt j T T jnw T nw j n ττττττπ-----⎛⎫ ⎪⎝⎭⎰⎰⎰⎰当0,2,4,...n =±±时.0n C =； 当1,3,5,...n =±±±时.2n A C j n π=-则幅频函数为：2,1,3,5,...n AC jn n π=-=±±±42||,1,3,5,...n n AA C n n π===相频函数为：arctanarctan(),1,3,5, (2)nI n nR C n C πϕ==-∞=-= arctanarctan(),1,3,5, (2)nI n nR C n C πϕ==+∞==---双边幅频图：单边幅频图：相频图：三、频率成分分布情况由信号的傅里叶级数形式及其频谱图可以看出.矩形波是由一系列正弦波叠加而成.正弦波的频率由0w 到30w .50w …….其幅值由4A π到43A π.45A π.……依次减小.各频率成分的相位都为0。
哈工大数控技术大作业
《数控技术》课程（2013）大作业院（系）机电工程学院专业姓名学号班号任课教师完成日期哈尔滨工业大学机电工程学院2013年5月说明一、大作业应包括下列主要内容：1.目录；2.题目1的要求（精简版）与报告；3.题目2的要求（精简版）与报告；4.题目3的要求（精简版）与报告；5.其他内容二、注意事项：1. 报告可以打印，也可以手写，手写的请扫描后粘贴入word文件中，形成电子文档；2. 调研部分，不要为了凑字数，而撰写大量无关内容。
字数不重要，重要的是对调研内容的自我总结；3. 在大作业的最后，如果愿意，可以谈一下对课程的感受和建议；4. 报告的电子版请以班级为单位，刻录在光盘中交给任课教师。
三、报告请用A4纸双面打印，左侧装订，统一交给任课教师，以备检查。
四、此说明页请勿删除。
目录作业一：加工中心零件加工编程 (1)1.1题目要求 (1)1.2精铣Φ60外圆工序加工程序 (1)1.3工序6～10加工程序 (2)1.4工序12精铣外轮廓加工程序 (3)作业二：调研报告——数控系统的国内外发展及应用现状 (3)2.1题目要求 (3)2.2数控系统的发展过程和趋势 (4)2.3国内外数控系统功能介绍与应用分析 (6)2.4国内外数控系统比较及差距分析 (9)参考文献 (10)作业三：典型曲线数字积分法插补方法 (10)3.1题目要求 (10)3.2DDA法抛物线插补的积分表达式 (11)3.3插补器结构框图 (11)3.4终点判别 (12)3.5插补举例 (12)3.6DDA抛物线插补分析 (15)对课程的感受和建议 (16)作业一：加工中心零件加工编程1.1题目要求加工图1零件，按要求编写程序图1-1 加工零件图编写精铣Φ60外圆工序（仅工序5中Φ60外圆，台阶不管）加工程序；编写工序6～10加工程序；编写工序12精铣外轮廓加工程序。
设起始点(0,0,50)，换刀点(0,0,250)，参考平面在加工面上方3mm处。
哈工大实验方法第一次大作业概要
哈尔滨工业大学试验方法及数字信号处理分析————第一次大作业数字滤波器设计指导老师：包钢学生姓名：陈方鑫学生学号：15S008043第一部分 作业题目一、设计题目1、杂波信号：()sin(210)sin(280)sin(2200)t x t t t πππ=⨯+*+⨯2、要求：（1）绘出杂波信号波形。
（2）分别用FIR IIR 滤波器设计低通和带通滤波器，保留10Hz ，80Hz 频率。
绘出滤波后波形，并与理想波形比较。
（3）在原信号加上白噪声信号，再比较分析。
第二部分 具体设计内容第一节 卷积滤波器的设计一、低通滤波1、低通滤波器参数计算 （1）FIR 滤波频率响应：212()N j fi t i i N H f f e π∆-=-=∑…………①（2）低通期望频率响应：1;0()0;0,f FH f f f F≤≤=≤≥………②（3）通过①、②计算滤波因子 当0i =时，'2f F t ∆= 当0i ≠时，sin(2)'Fi t f iππ=取'f f =可得近似理想低通滤波器：21N k i k ii N y f x -=-=∑（4）由于题目x （t ）的最高频率fmax=200。
基于采样定理，f’>2fmax=400。
本例取f’=5fmax=1000。
故 t=0.001s。
2、设计程序程序参数：1t t；F=低通截止频率；t=0:10^-3:0.5;t1=10^-3;F=20;x=sin(2*pi*10*t)+sin(2*pi*80*t)+sin(2*pi*200*t);x1=sin(2*pi*10*t);f(1)=2*F*t1;i=2;while i<60f(i)=sin(2*pi*F*i*t1)/(pi*i);i=i+1;endfor k=61:440y(k)=0;for i=1:60;y(k)=f(i)*(x(k-i)+x(k+i))+y(k);endendy(length(t))=0;plot(t,x,'r',t,x1,'b',t,y,'k');legend('原图','理想图','滤波图');title('F=20');xlabel('x');ylabel('y');3、结果分析F=15放大图放大图放大图分析：上图展示了FIR 低通滤波的总体情况，并分别对F 取15,20,30值时做了对比研究。
哈工大误差分析大作业
《误差理论与数据处理》小作业姓名：崔晓蒙学号：1110811005班级：1108110班学院：机电工程学院日期：2015年 4月日《误差理论与数据处理》小作业姓名：崔晓蒙学号：1110811005班级：1108110班学院：机电工程学院作业目的：使学生充分了解误差的性质，学会数据处理方法。
通过对测量精度的分析和计算，解决误差的合理分配问题，达到在最经济的条件下，得到最理想的设计和测量结果。
作业内容：自拟一个与误差原理相关的选题要求：1、结合工程实践的实际问题2、理论联系实际3、运用基本理论分析和计算作业要求：1、题目要适当2、基本格式：封页标题（黑体小三居中）：字数不超过20字摘要（黑体五号）：概述论文的核心内容（宋体五号）作业正文（宋体五号），字数不少于1500字3、作业统一采用A4纸，单面打印，左侧装订4、必须独立完成作业，教师审查后评定成绩占课程总成绩的20%量块测量的极限误差摘要：量块是由两个相互平行的测量面之间的距离来确定其工作长度的高精度量具，其检测条件是：温度20℃；大气压力101.325KPa；水蒸汽压力(湿度)1.333KPa。
而在温度、湿度、大气压等等条件有偏差时候，给测量也会带来一定的误差，本次通过在温度有一定波动的条件下测量量块的长度，求这种测量方法的极限误差和最终的测量结果。
关键词：量块、极限误差、测量结果、温度。
（一）工程案例：长度等于或小于100mm的量块,测量或使用其长度时,量块的轴线可竖直或水平安装。
长度大于100mm的量块,测量或使用其长度时,量块的轴线应水平安装,这时,量块一个较窄的侧面放置在分别距量块两端侧量面各为0.211×L的两个横放的支柱上。
本次在立式光学比较仪上鉴定L0=10mm 的量块。
所用基准量块4 等，其中心长度的实际偏差-0.1μm，检定的极限误差δlim1=±0.2μm。
测量时恒温条件为t=20±2º。
哈工大机械精度大作业参考资料
机械零件的精度设计1内容提要1. 机械零件精度设计的内容及选用；2. 圆柱齿轮精度设计的内容及选用：（1）单个齿轮的精度设计内容及选用；（2）齿轮坯的精度设计内容及选用；（3) 齿轮副的精度设计内容及选用。
3. 轴的精度设计内容及选用；4. 齿轮减速器箱体的精度设计内容及选用；5. 装配图上标注的尺寸和配合代号。
计算齿轮圆周线速度，确定其平稳性精度。
运动精度要求不高，故也选8级；载荷分布均匀性精度一般不低于平稳性精度，我们选7级。
2008)8 2008)2008)= 0.155mm。
用插入法得jbnminr0.1450.1151.26IT926.1r =×==b 1.10r =F 得由表15根据E sns =-0.110、E sni =-0.223和F r=0.056代入式（10.8），可得公法线长度上、下偏差为sin 72.0cos n n sns bns αα−=E Esin 72.0cos n n sni bni αα+=E E 按计算结果，在图样上的标注为117.0196.0551.87−−=k W 117.020sin 056.072.020cos 110.0 00−=×−−=196.020sin 056.072.020cos 223.000−=×+−=即Φ58H7 =E E03.00 58+φ072.039.2458h 39.245 −==φφa d 即20(3) 基准端面的圆跳动公差由式（10.14）得基准端面对基准孔轴线的圆跳动公差为()/2.0βd i F b D t ×=5. 确定齿轮副精度（1）齿轮副中心距极限偏差由表10.8查得f a =±0.0315则在图样上标注为0315.0150±=a ()016.0021.0232/600.2=×=21（2）轴线平行度偏差由式（10.11）得垂直平面上的平行度偏差最大值为()/βF b L f =∑δ由式（10.10）得轴线平面上的平行度偏差最大值为()/5.0βF b L f =∑β()035.0021.060/100=×=()018.0021.060/1005.0=×=表4.16齿面表面粗糙度为Ra≤1.25μmRa的上限值为1.25~2.5μm 取2 μm。
哈工大机械制造技术基础大作业
哈工大机械制造技术基础大作业一、零件加工图样在CA6140机床中，拨叉在变速箱中起到控制齿轮组的移动，改变啮合齿轮对，从而改变传动比实现变速功能。
零件材料采用200HT 灰铸铁，生产工艺简单、可铸性高，但材料脆性大不易磨削。
需要加工的部分及加工要求如下：1、0.0210Φ22+孔，还有与其相连的8M 螺纹孔和Φ8锥销孔；2、小孔的上端面，大孔的上下两端面；3、大头的半圆孔0.40Φ55+；4、Φ40上端面，表面粗5、糙度为 3.2Ra ，该面和Φ20孔中心线垂直度误差为0.05mm ；5、0.50Φ73+半圆形上下端面与Φ22孔中心线垂直度误差为0.07mm 。
二、零件加工工艺设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。
考虑到零件在机床运行时过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。
选用铸件尺寸公差等级CT9级。
（二）工艺初步安排零件的加工批量以大批量为主，用通用机床加工，工序适当集中，减少工件装夹次数以缩短生产周期、保证其位置精度。
（三）选择基准基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基准选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。
（1）粗基准的选择：以零件的底面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。
这样就能限制工件的五个自由度，再加上垂直的一个机械加紧，就可达到完全定位。
（2）精基准的选择：考虑到要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要定位基准，以两个小孔头内圆柱表面为辅助的定位精基准。
（四）制定工艺路线1.工艺方案分析此零件加工工艺大致可分为两个：方案一是先加工完与Φ22mm 的孔有垂直度要求的面再加工孔。
而方案二恰恰相反，先加工Φ22mm的孔，再以孔的中心线来定位加工完与之有垂直度要求的三个面。
方案一装夹次数较少，但在加工Φ22mm的时候最多只能保证一个面与定位面之间的垂直度要求。
哈尔滨工业大学实验力学误差和分析数据处理
d4 2.4 2.14 1.96 1.12
可见数据48.9应舍去。
格拉布斯准则：n=10, 取α=5.0%，查表得T(n,α)=2.18 d 数据全部保留。 T 4 2.14 2.18
2014-12-17
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按方法2舍弃后重新计算，则 x1 45.3, x2 47.2, x3 46.3, x5 46.9,
2014-12-17
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3.2.2.可疑数据的取舍
1.拉依达准则（3方法）
在多次测量中，随机误差大于3的测量数据出现的概 率仅为0.0027，因此，在测量次数足够多时（n≥20）, 若某个测量值xi的偏差满足
xi x 3
则认为xi具有粗大误差，应剔除。 此准则允许误差比较大，舍弃的数据少，精度不高。
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3.2 误差分析
3.2.1 随机误差的分布
对于大量重复测定，测量值的随机误差服从正态分布。
2 1 h h2 x2 2 y ( x) e e 2 1 h 2 x2
x 随机误差； y－随机误差的概率密度函数；
－标准误差；h－精确度指数。
给定间接测量值的误差，求各直接测量值允 许的最大误差。即已知函数的误差求自变量的 误差。
2014-12-17
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1.已知自变量的误差求函数的误差
1).误差传递一般公式 函数y=f(x1,x2,…,xn)，其中x1,x2,…,xn为n个直接测量 的物理量。令Δx1,Δx2,…,Δxn分别代表x1,x2,…,xn的 误差,Δy代表由Δx1,Δx2,…,Δxn引起的y的误差，则:
哈工大机械制造基础大作业二
题目及要求(1) 机械加工工艺路线（工序安排）① 工艺方案分析 加工重点、难点② 工序编排 加工顺序、内容③ 加工设备和工艺装备(2) 关键问题分析① 加工工艺问题② 装夹问题③ 生产率问题④ 新技术(3) 解决关键问题的工艺措施（参阅资料)一、零 件 的 分 析零件的工艺分析:零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良,但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求需要加工的表面:1。
小孔的上端面、大孔的上下端面；2。
小头孔0.021022+-Φmm 以及与此孔相通的8Φmm 的锥孔、8M 螺纹孔;mm；3。
大头半圆孔55位置要求：小头孔上端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.05mm、大孔的上下端面与小头孔中心线的垂直度误差为0。
07mm.由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。
再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证.二、零件加工工艺设计（一)确定毛坯的制造形式零件材料为HT200.考虑到零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。
选用铸件尺寸公差等级CT9级，该拨叉生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为:工序适当分散；广泛采用专用设备，大量采用专用工装。
（二)基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高。
（1) 粗基准的选择:以零件的底面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。
这样就可以达到限制五个自由度，再加上垂直的一个机械加紧，就可以达到完全定位。
（2）精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合"原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔内圆柱表面为辅助的定位精基准。
哈工大试题库及答案5---几何精度测量习题
第五章精度检测基本概念内容概要：主要论述几何量精度检测的基本理论，包括测量的基本概念、计量单位、测量器具、测量方法、测量误差和测量数据处理等。
教学要求：在掌握机械精度设计的基础上，对其检测技术方面的基础知识有一个最基本的了解，并能运用误差理论方面的知识对测量数据进行处理后，正确地表达测量结果。
学习重点：测量误差和测量数据的处理。
学习难点：测量误差的分析。
习题一、判断题（正确的打√，错误的打×）1、直接测量必为绝对测量。
( )2、为减少测量误差，一般不采用间接测量。
( )3、为提高测量的准确性，应尽量选用高等级量块作为基准进行测量。
( )4、使用的量块数越多，组合出的尺寸越准确。
( )5、0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。
( )6、用多次测量的算术平均值表示测量结果，可以减少示值误差数值。
( )7、某仪器单项测量的标准偏差为σ=，若以9次重复测量的平均值作为测量结果，其测量误差不应超过。
( )8、测量过程中产生随机误差的原因可以一一找出，而系统误差是测量过程中所不能避免的。
( )9、选择较大的测量力，有利于提高测量的精确度和灵敏度。
( )10、对一被测值进行大量重复测量时其产生的随机误差完全服从正态分布规律。
( )二、选择题（将下面题目中所有正确的论述选择出来）1、下列测量中属于间接测量的有_____________A、用千分尺测外径。
B、用光学比较仪测外径。
C、用内径百分表测内径。
D、用游标卡尺测量两孔中心距。
E、用高度尺及内径百分表测量孔的中心高度。
2、下列测量中属于相对测量的有__________A、用千分尺测外径。
B、用光学比较仪测外径。
C、用内径百分表测内径。
D、用内径千分尺测量内径。
E、用游标卡尺测外径。
3、下列论述中正确的有_________A、指示表的度盘与指针转轴间不同轴所产生的误差属于随机误差。
B、测量力大小不一致引起的误差，属随机误差。
C、测量被测工件的长度时，环境温度按一定规律变化而产生的测量误差属于系统误差。
有限字长效应和量化误差-哈工大
N
pi 为极点位置的偏差值，是由各系数偏差 ak 引起的。
pi 关系式中， a 表示极点 pi 对系数 ak 变化的灵敏度。 k
12
12
数字滤波器的系数量化效应
2、系统零极点位置对系数量化的灵敏度
y k
b3
b1
b2
b3
z 1
结论： A. 系数量化对滤波器的影响，不仅与字长有关，还与滤波器的结构有关。 B. 与直接型相比，系统级联时，系数量化对滤波器的稳定性影响较小。
11
11
数字滤波器的系数量化效应
2、系统零极点位置对系数量化的灵敏度
极点（零点）位置灵敏度指每个极点（零点）位置对各系数偏差的敏感程度。 极点灵敏度分析方法同样适用于零点，但是极点对系统影响更大，直接影响 到系统的稳定性。零点作用只是用来调整极点所引起的滤波器特性，且取决于它 与极点的相对位置。因此，主要分析极点变化的影响。
直接型结构
原始极零点分布图
1.5
零点
0.6
量化后的极零点分布图
1.5
零点 极点 极点
1
1
Imaginary Part
0 -0.5 -1 -1.5 -2.5
Imaginary Part
-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
0.5
0.5 0 -0.5 -1 -1.5 -2.5
-2
-1.5
数字滤波器的系数量化效应
背景 知识
系数量化 系统的零极点受到影响 系统的结构 系统的稳定性受到影响
直 接
直 接
I
型
II
型
哈工大化工原理实验思考题答案及哈工大仪器分析实验思考题答案
四离子色谱分析法
实验 1 离子色谱法分析混合阴离子
1．离子色谱进行阴离子检测时，为什么会出现负峰（倒峰）？
负峰是水造成的，水在柱子里无保留，所以会在样品峰之前出现。
2．化学自再生连续阴离子抑制反应的原理是什么？
废液通过通过电场作用而再生
五高效毛细管电泳分析法
实验 2 高效毛细管电泳法测定食品中防腐剂的含量
实验七套管换热器液-液热交换系数及膜系数的测定
1.流体的流向的改变对热交换系数是否有影响？
影响很小，可以不计，从物性考虑。
2．实验时，为什么要做热水转子流量计的流量标定曲线？
因为所用的热水转子流量计精度很低，而且每次开启之后实验条件会有所不同，因此需要重新标定。
实验十流化床干燥曲线的测定
1.从观察到的想象，判断属于何种流化。
讨论电压、进样时间、缓冲溶液的 pH 值以及环境温度对分离效果和灵敏度 的影响。
1）电压升高，样品的迁移加大，分析时间缩短，但毛细管中焦耳热增大，基线稳定性降低，灵敏度降低；分离电压越低，分离效果越好，分析时间延长，峰形变宽，导 致分离效率降低。
2）进样时间过短，峰面积太小，分析误差大。进样时间过大，样品超载，进样区带扩散，会引起峰之间的重叠，与提高分离电压一样，分离效果变差。
罗茨鼓风机有强制排气的性质，若不设放空阀则气体会在管道内压缩致电机烧坏，风机爆炸。
参考题
0量纲分析优点？哪些实验用到？
见化工原理书
1．实验数据处理采用的表示方法都有哪几种？图示法有几种？用实验举例说明
列表法，图示法，经验公式法
直角坐标，对数坐标，半对数坐标
2．表达实验结果用经验公示的实验？
套管换热器液-液热交换系数及膜系数的测定
哈工大制造系统自动化大作业-零件检测
设计说明书一、设计任务1、零件结构图图1.零件结构图2、设计要求（1）孔是否已加工？（2）面A和B是否已加工？（3）孔φ15±0.01精度是否满足要求？（4）凸台外径φ40±0.012精度是否满足要求？（5）零件质量20±0.01kg是否满足要求？（6）产品标签（白色）是否帖正或漏帖？（7）如果不合格将其剔除到次品箱；（8）对合格产品和不合格产品进行计数。
3、工作量（1）设计一套检测装置，能完成所有检测内容；（2）说明书一份，说明各个检测内容采用什么传感器，如何实现；（3）自动检测流程图一份。
4、设计内容及说明要求将检测装置画出，能完成所有检测内容；在完成自动检测功能的基础上，要求费用最少，以提高经济效益；检测装置结构简单可靠、易于加工和实现；自动检测流程图要求详细正确。
二、设计方案根据设计要求，该自动检测生产线应具备形状识别（检测圆孔和平面是否加工）、孔径检测、凸台外径检测、质量检测、标识检测等功能，故初步设计该生产线应具有5道检测工序。
在每个检测工位上都对应有一个废品下料工位，将不合格品剔除到废品传送带上，同时最后还要对合格产品和不合格产品进行计数，故初步预计该生产线共有12个工位（5道检测工位、5道废品下料工位和2道计数工位）。
所有这些工位均匀分布于检测线上(以便准确定位)。
整个检测线应用机电一体化技术，综合控制各道工序的检测工作，包括零件的搬移、检测设备的动作、数据连接、检测结果处理、不合格工件的下料处理等。
检测生产线线基本结构如图2所示：图2.零件质量检测系统基本结构图1、判断孔和平面A、B是否加工的方案由于设计要求中只要求检测孔和平面是否被加工，而无需检测它们的大小和精度，因而可采用价格相对低廉的光电传感器进行检测，其检测方法如图3所示。
图3.光电开关检测原理图4.面A、B未加工时零件的形状(a)检测光电传感器检测孔是否加工 (b)检测光电传感器检测平面A 、B 是否加工图5.检测光电传感器检测孔和平面是否加工原理图具体的检测原理图如图5.所示。
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误差理论与数据处理》小作业
姓名：崔晓蒙
学号：1110811005
班级：1108110 班
学院：机电工程学院
日期：2015 年 4 月日
《误差理论与数据处理》小作业
姓名：崔晓蒙
学号：1110811005
班级：1108110班学院：机电工程学院
作业目的：使学生充分了解误差的性质，学会数据处理方法。
通过对测量精度的分析和计算，解决误差的合理分配问题，达到在最经济的条件下，得到最理想的设计和测量结果。
作业内容：自拟一个与误差原理相关的选题要求：1、结合工程实践的实际问题
2 、理论联系实际
3 、运用基本理论分析和计算
作业要求：1、题目要适当
2 、基本格式：封页
标题（黑体小三居中）：字数不超过20 字摘要（黑体五号）：概述论文
的核心内容（宋体五号）作业正文（宋体五号），字数不少于1500 字
3 、作业统一采用A
4 纸，单面打印，左侧装订
4 、必须独立完成作业，教师审查后评定成绩占课程总成绩的20%
量块测量的极限误差
摘要：量块是由两个相互平行的测量面之间的距离来确定其工作长度的高精度量具，其检测条件是：温度20C ;大气压力101.325KPa;水蒸汽压力（湿度）1.333KPa。
而在温度、湿度、大气压等等条件有偏差时候，给测量也会带来一定的误差，本次通过在温度有一定波动的条件下测量量块的长度，求这种测量方法的极限误差和最终的测量结果。
关键词：量块、极限误差、测量结果、温度。
（一）工程案例：
长度等于或小于100mm勺量块，测量或使用其长度时，量块的轴线可竖直或水平安装。
长度大于100mm勺量块，测量或使用其长度时，量块的轴线应水平安装，这时，量块一个较窄的侧面放置在分别距量块两端侧量面各为0.211 XL的两个横放的支柱上。
本次在立式光学比
较仪上鉴定L0=10mm的量块。
所用基准量块4等，其中心长度的实际偏差-0.1卩m检定的极限误差3 iim1 =±0.2 测量时恒温条件为t=20 ±2o。
10次重复测得值（单位卩m）为
+0.5 , +0.7 , +0.4 , +0.5 , +0.3 , +0.6 , +0.5 , +0.6 , +1.0 , +0.4。
试求此测量方法的极限误差，并写出最后结果。
仔号
pm
t
jam
f 了
2
Urn'
1+0.5-0.050.002500 2+0.74-0.150.022544).2(W4 &+0.4-0 15OOG25-0.10.01 4+0.5-0050.002500 5■HX3-0250.0625-0J0.04 6+0.6+0.050.0025■HM0.01 7+0.5-0.05ft.00250Q 9+0.605UOO"W 1O.Ol 9
+】◎
+0.4502025
10+0.4-0.150.0225-0 10.01 H-10另兀—5"刪，q -^0.345/w Vu -0
（1）求算术平均值
（2）求各测得值的残余误差（具体数据见上表格）
q —x t-
（3）求标准差mm =
10 10十
(4) 判断有无粗大误差
1)
按罗曼诺夫斯基准则，首先怀疑第 9各测得值含
有粗大误差，将其剔除，根
据剩下的9个测得值计算算术平均值及标准差，得
.v y = 10.0005/ww? CF q — 0
选取显著度 a =0.05，已知n=10查表得
k( 10,0.05 ) =2.43
则：k 9
2.43 X0.00012 = 0.00029
因为：x 9 x |
10.001 -10.0005 0.0005 > 0.00029
故第9个测得值含有粗大误差，应予剔除。
剩下9个测得值，再重上述步骤，由判别可知不再含有粗大误差。
2) 按格罗布斯准则，按测得值的大小，顺序排列得
珂“ = 10.0003,%)=10.0004■升| 二 10.0007,齐㈣二 10.001
今有两测得值数据1和数据10可怀疑，但由于
壬—忌-10.00055 -10.0003 - 0,00025
X
(IG ) = 10,001-10.00055 = 0.00045
故应先怀疑数据10是否含有粗大误差
查表得到： 7o ( 10,0.05 | =
2,1S
^ = 2.25 >^(10,0.051-2.18
故表中第9个测得值含有粗大误差，应予剔除。
剩下9个测得值，再重复上述步骤，判别
数据1是否含有粗大误差。
x -10.000?
x
一％ _ 10 0005-10.0003 _ 0 00012 “
^(9,0.05) =
2.11
g (|} = 1.67 9,0.05) = 2,11
10001-10 000^
0.0002
y n =OJ>y o (10,0.05) = 0.477
不含有粗大误差，而各qi皆小于2.11，故可认为其余测得值也不含有粗大误差。
3) 按狄克松准则，将测得值从小到大顺序排列得
Xjj 二10.0003,二10.00()4. \x3|—10.0007.二10,001
首先判别最大值数据10,因n=10,故计算统计量丫ii
论一也10.001-10.0007
V"--------- -------------------------- ^3 -------------------------------------------- =
11A；―“' 10.001-10,0004
爲(10,0.05)=0.477
y u =0.5 0.05) = 0.477
故表中第9个测得值含有粗大误差，应予剔除。
再判别最小值数据1 ,计算统计量丫11
y H -0. 25<7^ (10,0.05) = 0.477
故表中第5个测得值不含有粗大误差。
剔除测得值10.001后，再检查其余测得值，此时n=9，检查结果不含有粗大误差。
根据以上三个粗大误差判断准则，均判断第9个测得值含有粗大误差，故应将第
值予以剔除。
(5 )分析有无不变系统误差
发现和消除不变系统误差的基本措施可用实验对比法，若不能从误差源上及在测量过程中消除不变系统误差，应确定修正值，对算术平均值进行修正。
本例除所用的等量块有一修正值-0.1卩m夕卜，别无其他显著的不变系统误差
(6)检查有无变化的系统误差用残余误差校核法进行检查
X^-0^.2 +(-0.1)+0 +C-0.2)--0.1
JT
因为代数和值△为零，故测量列中无变化系统误差。
0,1 - (P. 1) = +0.1
=-0. l+o.
1=0
吗3㈣-小
10.0003-10.0007
9个测得
10mm 四
(7)计算算术平均值的极限误差S lim2
0 12
因n较少，按t分布确定S Iim2 ,取显著度a =0.0027 ,自由度丫=n-仁9-仁8 ,查t分布表得：
= 土—±4”28x 0 04/jm = 0」7pm
(8 )确定此测量方法总的极限误差S lim
除了算术平均值的极限误差S lim2和4等基准量块的检定的极限误差S liml外，作为随机量的温度误差，在有限次重复测量的短时间内不能充分反映在测量结果里，故计算时要另作考虑。
但由于被检量块与基准量块材料基本相同，其线膨胀系数相差甚微，同时被检量块基本尺寸较小，故其温度误差的影响可与忽略不计。
则总的极限误差
礼一士J拓1"二=±^0.2-+0.17-呵常±0.3冲
(9)最后测量结果
x + A±声血=10 0005^^7 + (-0.000 + 0.0003;?;m
=]0.0004 ±0.0003
(10)课程总结：
通过本次大作业，利用所学的知识应用于解决实际的工程实例，让我们加深了对于课
程内容的理解，能够熟练课程知识。
锻炼我们讲理论与实际结合的能力。
而数据处理的各种
方法和误差分析的思想必将指导我们在将来的测量有关的工程案例中更好的处理得到的数据。