中国计量差理论与数据处理课程考试试卷答案F

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-可编辑修改- 中国计量学院200 ~ 200 学年第 学期

《 误差理论与数据处理 》课程

试卷(F)参考答案及评分标准

开课二级学院: _____ ,学生专业: ,教师:

一、填空题(每空0.5分,共10分)

1、单峰性、有界性、对称性、抵偿性,抵偿性

2、4.510 , 6.379

3、-0.002, 实验对比, 0.002 , 10.004

4、 绝对 , 相对

5、50,B,8

6、A=113241 ,L=5.01.86.5 ,P=

300020001

7、31.5

二、单项选择题(每空2分,共20分)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

A B,F C C A B C D D

三、判断题(每题1分,共10分)(正确填√,错误填)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

× √ × × × √ √ × × × 。

-可编辑修改-

四、计算题(60分)

1、对某一个电阻进行200次测量,测得结果如下表,试求加权算术平均值及其标准差。(10分)

测得值R/Ω

1220

1219 1218 1217 1216 1215 1214 1213 1212 1211 1210

出现次数 1 3 8 21 43 54

40 19 9 1

1

解:加权算术平均值:(3分)

06.1215200121012119121219121340121454121543121621121781218312191220x单位权标准差为(7分)

6.15592.21200240206.154206.043294.021294.18294.23294.394.42加权算术平均值的标准差008.02006.1111iixp (10分)

2. 望远镜的放大率21ffD,经重复测量8次得物镜主焦距)10.080.19(11fcm,重复测量4次得目镜的主焦距)005.0800.0(22fcm,求:

1)放大率测量中由f1 、f2引起的不确定度分量和放大率D的标准不确定度。

2)有效自由度effv

3)直径D在置信概率P=95%时的展伸不确定度。 。

-可编辑修改- (t 0.05(8)=2.31 t 0.05(9)=2.26 t 0.05(10)=2.23) (20分)

解:1)由f1引起的标准不确定度分量

系数

211fff

125.01.08.01111fuffu (4分)

由f2引起的标准不确定度分量

系数

212ffff

155.0005.08.08.1922221fuffu (8分)

放在率D的 标准不确定度

199.0155.0125.0222221uuuc (12分)

2)

其自由度为iicvuuv44=958.97)155.0(3)125.0(199.0444 (17分)

3)求扩展不确定度:

置信概率P=95%时,由自由度=9查表得t 0.05(9)=2.26,即包含因子为2.26,于是

U95=2.26*0.199=0.45(cm)

(或由自由度=10查表得t0.05(10)=2.23,即包含因子为2.23,于是U95=2.23*0.199=0.44(cm)) (20分)

3、由等精度测量方程

2x+y=5.1

x-y=1.1 。

-可编辑修改- 4x-y=7.4

x+4y=5.9

试求x、y的最小二乘估计及其精度. (15分)

解:由测量方程可写出误差方程:

1)2(1.5vyx

2)(1.1vyx

3)4(4.7vyx

4)4(9.5vyx

得实测矩阵:L=9.54.71.11.5系数矩阵: A=41141112(2分)

Xˆ=LAAALACTTT11)(

C=ATA=4111141241141112=191122

C-1=191122-1=4171221119 (5分)

Xˆ =LAAALACTTT11)(=4171221119411114129.54.71.11.5=95.008.2(8分)

残差为: v1=5.1-(2*2.08+0.95)=-0.01 。

-可编辑修改- v2=1.1-(2.08-0.95)=-0.03

v3=7.4-(4*2.08-0.95)=0.03

v4=5.9-(2.08+4*0.95)=0.02

421023iv

直接测得量的标准差为:

034.01039.321023242tnv (11分)

C-1=4171221119=22211211dddd

得:d11=0.046

d22=0.053 (13分)

最小二乘估计量x,y的精度为:

006.0046.003.011dx

007.0053.003.022dy (15分)

4、用X光机检查镁合金铸件内部缺陷时,为了获得最佳的灵敏度,透视电压y应随被透视件的厚度x而改变,经实验获得下列一组数据:

x/mm 12 13 14 15 16 18 20 22 24 26

y/kV 52.0 55.0 58.0 61.0 65.0 70.0 75.0 80.0 85.0 91.0

设被透视件的厚度x的数据无误差,利用最小二乘法求出经验公式,,并进行方差分析和显著性检验。(15分)

(F0.01 (1,8)=11.26 F0.01 (1,9)=10.56 F0.01 (1,10)=10.04

F0.01 (2,8)=8.65 F0.01 (2,9)=8.02 F0.01 (2,10)=7.56 ) 。

-可编辑修改- 211212)(1)(niiniiniixxxnxxxl 211212)(1)(niiniiniiyyynyyyl

))((1))((1111niiniiniiiniiixyyxnyxyyxxl

解:透视电压y与被透视件的厚度x之间的回归方程为0ˆybbx。

列表如下:

序号

x y x2 y2

xy

1 12 52.0 144 144 624

2 13 55.0 169 169 715

3 14 58.0 196 196 812

4 15 61.0 225 225 915

5 16 65.0 256 256 1040

6 18 70.0 324 324 1260

7 20 75.0 400 400 1500

8 22 80.0 484 484 1760

9 24 85.0 576 576 2040

10 26 91.0 676 676 2366

 180 692 3450 49470 13032

18x 2.69y (2分)

210xxl 6.1583yyl 0.576xyl (5分) 。

-可编辑修改- 74.2xxxyllb (7分) 8.190xbyb (9分)

xy74.28.19ˆ (10分)

方差分析和显著性检验:

来源 平方和 自由度 方差 F 显著度

回归 24.1578xyblU 1

—— —— 0.01

残余 yyyyxyQlUlbl

=5.36

N-2=8

22QN

=0.67

F=/1/2UQN=2356

(13分) —

总计 6.1583yylS 9

—— —— —

Q F0.01 (1,8)=11.26

 F>F0.01 (1,8)=11.26

 回归方程高度显著(回归方程在0.01水平上显著)。 (15分) 。

-可编辑修改-