西安交通大学 现代检测技术 第三章 测量不确定度与数据表述.ppt

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现有一个恒温容器，里面的温度场标称为400ºC，测量人员选用Ｋ型热电偶（镍铬－镍硅）并与数字温度计配合使用，用来测量恒温容器中某一点的实际温度值，如下图所示。数字式温度计的分辩力为0.1℃，
数字温度计示值误差范围（不确定度）为0.6℃，
热电偶的不确定度为2.0℃（置信水平99％），
热电偶在400℃的修正值为0.5℃。

测量不确定度的评定分析如下：
建立测量过程数学模型
容器内部某处的温度T与数字温度计显示值t和热电偶修正值B之间的函数关系为：T=t+B评定标准不确定度
读数不一致引入的标准不确定度μ1，按A类方法评定：

样本标准偏差为

故μ1为b.数字温度计不准确引入的标准不确定度μ2，按B类方法评定。

由于数字温度计的不确定度为0.6℃，则最大允许误差的区间半宽度a2为0.6℃。设测量值在该区间内为均匀分布，取 ，则μ2为：c.热电偶校准时引入的校准不确定度μ3，按B类方法评定。由于热电偶不确定度为2.0℃，置信水平为99％，假设符合正态分布，置信因子k3＝2.58，故μ3为：数据表述数据表述数据表述（a）理论拟合（b）端点连线拟合（c）最小二乘拟合理论拟合是以传感器理论特性线为拟合直线，与测量值无关。其优点是简单、方便，但非线性误差ΔLmax较大。
端点连线拟合是以传感器校准曲线两端点间的连线为拟合直线，这种方法简单、直观，但ΔLmax也较大。
最小二乘法的拟合精度较高，它是使实际测量数据与拟合直线上对应点估计值的残差的平方和为最小值。
设：拟合直线方程为：
y=kx+b
标定点与直线的偏差为：解方程得两个未知量b、k的表达式如下：多元非线性回归也称多项式拟合，常用于数据插值处理，即用已知点测量值估计未知点的近似值。常见的插值方法有：
拉格朗日插值法、牛顿插值法、样条插值法（三次样条插值）背投电视失会聚调整过程通过图像处理得到各控制点的位置坐标后，与标准的位置坐标相减，即为各交叉点的校正量；做横向及纵向格栅的曲线拟合，就可求得每个投影点的校正量。非线性信号及补偿方法非线性信号及补偿方法非线性信号及补偿方法非线性信号及补偿方法非线性信号及补偿方法非线性信号及补偿方法作业ThankYou!