二级计量师实务知识点1

1、.实践和案例分析(第一章测量数据处理)第1节测量错误处理知识点：系统误差发现和减少方法(P171)实验标准偏差估计方法(P175)算术平均值和实验标准偏差计算(P177)异常值确定和消除(P178)迭代测量和再现性测量评估(P180)验证时测量设备的适合性或不适合性确定标准(184)首先，如何发现系统错误和减少系统错误(P171)(a)发现系统错误(b)如何减少系统错误1.使用修正方法2.最小化或消除实验过程中导致系统错误的所有因素3.选择相应的测量方法，以确保不包含在测量结果中，并注销系统错误测试和测量常用的几种方法：(1)消除固定系统错误的方法二胡法交换法替代法(2)可变系统故障排除方法利

2、用对称测量消除线性系统误差消除周期系统误差的反周期偶数测量方法该方法广泛应用于测角仪。周期性系统错误通常可以表示为：=asin2l/T格式：T错误变化周期；确定L周期性系统错误的参数(例如时间、角度等)。远离T/2反周期的两个测量结果的误差由公式确定，因为与大小相等符号相反。因此，在反周期中测量的值对的平均值不再包含此系统错误。(c)如何更正系统错误1.将修改值与度量相加修正值的大小与系统错误估计值的大小相同，但符号相反。当测量结果与对应的标准值比较时，测量结果和标准值之间的差异是测量结果系统错误预估值。=-xs正在样式中： 拼接叠加的系统误差估计测量；未经修改的测量结果；Xs标准值。注：修改

3、测量装置的显示值时，是装置的显示错误=x-xs正在样式中：X评估设备的标记或公称值；Xs标准设备提供的标准值。修正值c为C=-修改的度量Xc包括如果使用案例电阻标准装置补偿标称值为1 的标准电阻，则标准装置的读数为1.0003。问：该校标准电阻的系统误差估计、修正值、修正后的修正结果分别是多少？案例研究估计系统错误=显示错误=1 -1.0003=-0.0003基于修正值的大小等于系统错误估计值的大小，但符号相反显示修正值=0.0003校正后的校正结果=1 0.0003=1.00032.测量结果乘以修正因子修改量Cr等于未修改度量的标准值的百分比修改的度量Xc包括3.绘制修改曲线如果测量结果的修

4、改值因影响量(如温度、频率、时间、长度等)的不同而不同，则需要将影响其他值的修改值绘制为修改曲线，以便在使用时看到所需的修改值。例如，电阻的温度修正曲线的示意图如图3-3所示。实际绘制时，通常使用最小二乘法将每个数据点合成为最佳曲线或直线。4.开发修正值表根据多种影响的数量，如果测量结果同时发生变化，或者修改数据非常多，函数关系不明确，则可以将修改值写入表格，以在使用表格时查看所需的修改值。二、实验标准偏差估计方法(P175)(a)几种常用实验标准差估计方法在相同条件下，如果对正在测量的相同x进行n次迭代测量，每个测量值为Xi，测量数为n，则实验标准偏差可以通过以下方式估计：1.贝塞尔公式法适

5、用于测量次数较多的情况有限(测量数有限，通常为n30)从一系列独立重复测量的测量中计算出的标准偏差(以样本的标准偏差s测量分析数据的方差图)。(3-6)其中，(n -1)是自由度，在n次测量中只有(n-1)个可变偏差，(n-1)主要是为了更正采样平均值而不是总平均值导致的错误。格式：n测量的算术平均值，Vi第一次测量值；VI=Xi 残差V=n-1自由度S(x)(测量值x)实验标准偏差。2.最大残差法在有限独立迭代测量的“测量”列中找到最大残差Vmax，根据测量数n查找表3-2获得Cn值，替代格式(3-7)获得预期标准偏差(3-7)格式：Cn残差系数。3.极差法此方法通常用于测量次数多的时间。从

6、有限独立迭代测量的一系列测量值中找出最大xmax最小值xmin，得到极差r=xmax-xmin，根据测量次数n查找表3-3获得c值，并根据替换格式(3-8)得出估计的标准偏差。S (x)=(xmax-xmin)/c (3-8)正在样式中：C极差系数。4.热乐法适用于频率稳定性测量和天文观测等。在有限独立迭代测量的“测量值”列中，将每个测量值与以下测量值进行比较，并将其替换为可估计的标准偏差：(b)各种估计方法的比较贝塞尔公式方法是基本方法，但当n很高时，估计的不确定性更大。例如，如果n=9，则通过此方法获得的标准偏差估计值的标准不确定性为25%，如果n=3，则标准偏差估计值的标准不确定性为50

7、%，适用于测量次数较多的情况。极差法和最大残差法比较容易使用，但如果数据的概率分布偏离正态分布，则必须基于贝塞尔公式方法的结果。测量次数少的话，经常使用极差方法。不良方法更适用于频率稳定性测量和天文观测等随机过程的方差分析。三、算术平均值和实验标准偏差计算(P177)(a)算术平均值计算在相同条件下对正在测量的x执行有限迭代测量时，将得出一系列测量值x1，x2，x3，xn，的平均值为：(b)算术平均实验的标准差计算如果测量的实验标准偏差为s(x)，则算术平均值的实验标准偏差为有限子测量的算术平均值的实验标准差是反比的。随着测量次数的增加而减少。也就是说，算术平均值的方差减小了。增加测量次数，使

8、用多次测量的算术平均值作为测量结果，可以减少随机误差或减少因各种随机影响引入的不确定性。但是，随着测量次数的进一步增加，算术平均值的实验标准偏差减少的程度减少，相反，由于人员、时间、仪器磨损等问题的增加，通常采取n=320。设定案例测量标准时，会重复评估测量标准，对测量的零件执行10次重复测量，实验标准差s(x)=0.08V会以bezier公式计算。现在，对于同一主题，采用4次、4次测量的算术平均值作为测量结果的最佳估计值。他认为算术平均值的实验标准差是s(x)的四分之一，即s(x)=0.08V/4=0.02V。测量人员需要理解算术平均值的实验标准偏差与测量值的实验标准偏差有什么关系吗？根据J

9、JF10591999 测量不确定度评定与表示和国家计量技术规定的综合任务教材测量不确定度理解、评定与应用，计算错误。实验标准偏差s(x)=0.08V是测量值的实验标准偏差，表示测量值的方差。多次测量平均值可以减少方差，算术平均值的实验标准差是测量的实验标准差。因此，算术平均值的实验标准偏差必须为：(c)算术平均值的应用算术平均值通常用作测量结果，因为它是数学期望的最佳估计。使用算术平均值作为测量的估计值时，算术平均值的实验标准偏差是测量结果的a类标准不确定性。四、异常值的判别和消除(P178)(a)什么是异常值异常值也称为异常值，在为一个测量的迭代观测获取的多个观测值中，出现远离其他值且不遵循

10、统计规律的单独值，它们可能属于不同的整体或意外的偶然测量错误。据说有“粗体错误”。(b)通常用于判断异常值的统计方法考试侧重于三个以上值常用的统计标准L.艾达指南又称3准则。如果迭代观测值足够大(n10)，则按贝塞尔公式计算的实验标准偏差设置为s，如果可疑值xd和n结果的平均值差值(xd 1)的绝对值大于或等于3s，则xd异常判断。也就是说2.grabooth指南对于怀疑离散VI绝对值(xd)的迭代观测集Xi，指定的置信概率为p=0.99或p=0.95。也就是说，如果重要性级别为a=l-p=0.01或0.05，则如果满足以下条件，您可能会认为xd异常正在样式中：G(a，n)与重要性级别a和重复

11、观测n相关的格拉布斯阈值参见p215表3-4格拉布斯标准的阈值g (a，n)表。在表格中，如果n(3至50)、a为0.05和0.01，则对应的临界值会在1.153至2.956和1.155至3.336之间变更。五、重复性测量和再现性评价测量(P180)(a)衡量重复性评价1.测量标准的迭代评估测量标准的重复性在JJFl00l 1998(一般测量术语和定义)中根据测量设备的重复性进行定义，测量标准的重复性是指在相同测量条件下重复相同测量时，测量标准提供类似显示值的能力。这些测量条件包括以下测量程序：同一观察者；在相同的条件下使用相同的测量标准。在同一个地方重复测量很短的时间。2.测量结果的迭代评估

12、根据JJFl00l 1998(一般测量术语和定义)，测量结果的重复性是指在相同条件下连续多次测量相同测量的结果之间的一致性。测量结果的重复性是测量结果的不确定性的一个组成部分，综合了各种随机影响因素，如获得测量结果时使用的测量标准、辅助仪器、环境条件等因素、实际测量的随机变化等。主体还会影响测量结果的分布，特别是当主体是非物理测量机构时。因此，测量单位的变动通常比测量基准本身导入的变动稍大。重复性以实验标准差sr(y)定量表示，公式为正在样式中：Yi角度测量的测量值；N测量次数；n测量的算术平均值。评估重复性时，通常使用n=10。在测量单位的不确定度评估中，sr(y)是测量单位作为单个测量获得

13、时迭代引入的标准不确定度分量。n次迭代测量的平均值得出测量结果时，迭代引入的标准不确定度分量为。(b)衡量再现性评价测量重现性表示在变更的测量条件下相同测量的测量结果之间的一致性。变更的测量条件包括测量原理、测量方法、观察者、测量设备、测量标准、测量位置、环境和使用条件、测量时间等。您可以变更上述一或多个条件。因此，提供再现性时，必须明确说明变更条件的细节。再现性可以用实验标准偏差量化。常用符号是SR，计算方法如下：例如：为了在实验室调查测量人员的实际操作能力，实验室负责人要求每个测量人员在相同的条件下测量相同的测量对象部件，并自下而上计算测量结果的再现性。在此表达式中，yi是每个个人测量的结

14、果，n是计数器数，是第n个测量单位的算术平均值。这个例子改变了人类的条件。通过一次考察，可以知道不同人员测量结果之间的再现性，通过多次考察，也可以知道不同人员测量的再现性发生了变化的情况。为了验证测量结果的一致性，多个实验室可以通过在不同的实验室、不同的地点、不同的人根据相同的测量方法测量相同的测量对象，自下而上计算每个实验室测量结果的再现性。在测量标准的可靠性评估中，实际执行的工作是测量标准随时间的再现性。与再现性相关的度量通常表示修改后的结果。尤其是当测量设备和测量标准发生变化时，分别在不同的仪表和不同的标准上具有相应的修改值的情况。六、测量设备的适宜性或不合格性确定标准(184)1.什么

15、是适合性评估2.测量设备标记误差适宜性评价的基本要求根据JJFl094 2002 测量仪器特性评定评估测量仪器特性时，如果显示误差的不确定性符合以下要求：评估指示误差的测量不确定度(U95或k=2点u)与受评估测量仪器的最大容差绝对值(MPEV)的比率小于或等于1: 3。也就是说，满足时显示错误测量的测量不确定性对适宜性评估的影响可以忽略(即，适宜性评估误判的概率非常小)正在样式中：被试者显示错误的绝对值；MPEV受检设备显示的最大容差绝对值。对于风格评估和仲裁裁决，如果需要，U95与MPEV的比率也最好小于或等于1: 5。3.考虑显示误差评定的测量不确定度评定测量仪器显示误差是根据测量验证程

16、序以外的技术规范测量的，如果需要确定显示误差是否符合最大容差，则需要考虑所评估显示误差的测量不确定度评估、显示误差的测量不确定度(U95或k=2点u)以及所评估测量设备最大容差的绝对值(MPEV)比率小于或等于1: 3的情况下，显示误差的测量不确定性对适宜性评估的影响。(1)资格标准评估的测量仪器的显示误差的绝对值等于或小于最大容差的绝对值MPEV和显示误差的扩展不确定度U95的差，则是合适的，即(2)不合格标准评估的测量仪器的显示误差的绝对值等于或大于最大容差的绝对值MPEV和显示误差的扩展不确定度U95的总和，则表示不合格，即(3)待定区域评价的测量仪器的显示误差不符合合格标准或不合格标准的待定区域。此时不能得出通过或失败的结论。也就是说如果测量仪器显示错误评估不能进行适用性判定，则可以使用更准确的