測量數(shù)據(jù)的處理
發(fā)布時間:2008/9/16 0:00:00 訪問次數(shù):2005
1.等精度測量數(shù)據(jù)的處理
當(dāng)對某一量的測量精度要求較高時,往往需要進(jìn)行多次等精度測量,然后用求取平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差的方法來表示測量結(jié)果。這種方法對消除隨機誤差有效,但不能去除系統(tǒng)誤差和粗差。因此,為了得到被測量的精確值,在測量前就應(yīng)盡可能地消除引入系統(tǒng)誤差的各種因素。在測量過程中,還應(yīng)通過數(shù)據(jù)分析,進(jìn)一步檢查有無系統(tǒng)誤差和粗差,并要設(shè)法查明原因,對系統(tǒng)誤差的影響加以消除和修正,使其減弱到可以忽略的程度,而對粗差則應(yīng)全部剔除。然后,再對消除了系統(tǒng)誤差和粗差之后的測量數(shù)值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,來消除隨機誤差的影響,這樣才能得到精確的測量結(jié)果。
2.實驗數(shù)據(jù)的圖示處理
測量結(jié)果除用數(shù)據(jù)表格表示外,經(jīng)常還用各種圖線來表示。利用圖線表達(dá)測量結(jié)果的方法稱為圖示處理法。它是將實驗數(shù)據(jù)以直觀、形象的圖線形式畫在坐標(biāo)紙上,來表達(dá)被測量間相互關(guān)系的一種方法。這種方法易于清晰地顯示出各被測量間數(shù)據(jù)變化的極大值、極小值、轉(zhuǎn)折點及其他特性。通過圖線可以求得未經(jīng)觀測的實驗數(shù)據(jù),圖線還有助于發(fā)現(xiàn)實驗中的測量錯誤,平滑圖線有多個測量數(shù)據(jù)取平均并消除部分誤差的效果,借助圖線還可以尋找被測量間的函數(shù)關(guān)系或經(jīng)驗公式。用圖示法來研究電信、電氣網(wǎng)絡(luò)各參數(shù)對其特性(如傳輸特性、幅頻特性等)的影響是十分有用的,因此,圖示處理法是一種常用的數(shù)據(jù)處理方法。
圖示法對測量數(shù)據(jù)處理的效果取決于所作圖是否符合要求,一條好的圖線應(yīng)當(dāng)滿足兩點基本要求:第一,所畫圖線要符合被測量之間關(guān)系變化的客觀規(guī)律;第二,所作圖線要符合作圖要求。要畫出一條能滿足這種要求的圖線,應(yīng)當(dāng)做到:
。1)正確選取實驗數(shù)據(jù)
所取實驗數(shù)據(jù)要能完整、精確地反映出被測量之間關(guān)系變化的客觀規(guī)律。這是決定能否畫好—條圖線的基礎(chǔ)。為此,讀取實驗數(shù)據(jù)時除保證一定的精度外,在圖線變化劇烈的部分要多取一些數(shù)據(jù)點,在圖線變化比較緩慢的區(qū)域或線性變化區(qū),可少取些數(shù)據(jù)點,圖線上極值點和拐點處的數(shù)據(jù)必須要完整。
。2)正確選取坐標(biāo)系
坐標(biāo)系應(yīng)根據(jù)函數(shù)關(guān)系或圖形需要選取。坐標(biāo)系的類型有直角坐標(biāo)系、半對數(shù)坐標(biāo)系、雙對數(shù)坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系等。坐標(biāo)系的尺寸應(yīng)根據(jù)測量值有效數(shù)字的位數(shù)來確定,。一般不要太小。
為了在有限的圖紙篇幅內(nèi)能夠有效而完整地表達(dá)出圖線的全部特征,應(yīng)當(dāng)正確地選擇坐標(biāo)系。例如,對于有源低通濾波器電路的頻率響應(yīng),若選用均勻坐標(biāo),要么低頻部分的響應(yīng)特性會被壓縮在一起而不能充分地表示出來,要么就得使圖紙篇幅取得很大,不便于使用。如果采用半對數(shù)坐標(biāo),這個問題就能得到很好的解決。
(3)選取坐標(biāo)軸
一般情況下,自變量用橫軸來表示,因變量用縱軸來表示,在坐標(biāo)軸的始端應(yīng)表明本坐標(biāo)所代表的物理量的符號和單位。
。4)正確分度坐標(biāo)軸
坐標(biāo)軸的分度,一要方便讀數(shù),二要與測量值的有效數(shù)字位數(shù)相適應(yīng),三要使被測圖線大體上能勻稱地充滿全幅圖紙。一般說來,應(yīng)盡可能地使測得的可靠數(shù)字在圖上能夠準(zhǔn)確直讀,對最常用的直角坐標(biāo)紙來說,一般應(yīng)使其一小格對應(yīng)于可靠數(shù)字末位的一個單位,或者兩個單位,或者五個單位。
為便于充分表達(dá)被測圖線的變化特征,兩坐標(biāo)軸可以取不同的分度值,坐標(biāo)軸的分度范圍也不一定以零為起點?梢赃x取小于最小測量值的某一個整數(shù)為起點,以大于最大測量位的某一個整數(shù)為終點。坐標(biāo)軸的分度值,應(yīng)用數(shù)字等間距地進(jìn)行標(biāo)注,間距要適當(dāng),以方便讀數(shù)。
在某些情況下,有的自變量取值范圍很廣,而在自變量變化的某一寬闊的范圍內(nèi),因變量的變化又非常微小,這時可以把代表自變量的坐標(biāo)在某一范圍內(nèi)用斷裂線斷開,以減小圖幅,同時也能充分地表達(dá)出因變量隨自變量變化的主要特征。
(5)標(biāo)記數(shù)據(jù)點
把測量的各組數(shù)據(jù)用細(xì)鉛筆以×、+或·等符號標(biāo)記在已分度好的坐標(biāo)紙上。如果在同一坐標(biāo)紙上要作幾條曲線,應(yīng)以不同的符號進(jìn)行標(biāo)記,以示區(qū)別。標(biāo)記數(shù)據(jù)點時,應(yīng)盡量做到標(biāo)記位置準(zhǔn)確,以減小標(biāo)記誤差。
。6)正確連線
除了測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確與否之外,連線方式的精確程度是決定圖示處理精度的另一關(guān)鍵。通常應(yīng)根據(jù)被測量間的函數(shù)關(guān)系和標(biāo)記在坐標(biāo)紙上的數(shù)據(jù)點,用直尺或曲線板進(jìn)行連接。一般情況下,被測量間關(guān)系變化的圖線是一條平滑曲線,所連圖線不一定要通過坐標(biāo)紙上所有的數(shù)據(jù)點。因為測量數(shù)據(jù)中總會有誤差,要使所連圖線通過所有的數(shù)據(jù)點,無疑會保留一切測量誤差,顯然這是不可取的。而應(yīng)使曲線依被測量關(guān)系變化的規(guī)律平滑地通過大部分?jǐn)?shù)據(jù)點,以表示出所測數(shù)據(jù)的一般變化趨勢。連線不宜過分遷就個別點,對那些偏離過大的
數(shù)據(jù)點,應(yīng)分析其出現(xiàn)的原因或重新對其測量進(jìn)行核對,確屬測量失誤者應(yīng)予剔除。依照上述原則來繪制曲線稱為“擬合曲線”。擬合曲線可以消除因失誤所造成的測
1.等精度測量數(shù)據(jù)的處理
當(dāng)對某一量的測量精度要求較高時,往往需要進(jìn)行多次等精度測量,然后用求取平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差的方法來表示測量結(jié)果。這種方法對消除隨機誤差有效,但不能去除系統(tǒng)誤差和粗差。因此,為了得到被測量的精確值,在測量前就應(yīng)盡可能地消除引入系統(tǒng)誤差的各種因素。在測量過程中,還應(yīng)通過數(shù)據(jù)分析,進(jìn)一步檢查有無系統(tǒng)誤差和粗差,并要設(shè)法查明原因,對系統(tǒng)誤差的影響加以消除和修正,使其減弱到可以忽略的程度,而對粗差則應(yīng)全部剔除。然后,再對消除了系統(tǒng)誤差和粗差之后的測量數(shù)值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,來消除隨機誤差的影響,這樣才能得到精確的測量結(jié)果。
2.實驗數(shù)據(jù)的圖示處理
測量結(jié)果除用數(shù)據(jù)表格表示外,經(jīng)常還用各種圖線來表示。利用圖線表達(dá)測量結(jié)果的方法稱為圖示處理法。它是將實驗數(shù)據(jù)以直觀、形象的圖線形式畫在坐標(biāo)紙上,來表達(dá)被測量間相互關(guān)系的一種方法。這種方法易于清晰地顯示出各被測量間數(shù)據(jù)變化的極大值、極小值、轉(zhuǎn)折點及其他特性。通過圖線可以求得未經(jīng)觀測的實驗數(shù)據(jù),圖線還有助于發(fā)現(xiàn)實驗中的測量錯誤,平滑圖線有多個測量數(shù)據(jù)取平均并消除部分誤差的效果,借助圖線還可以尋找被測量間的函數(shù)關(guān)系或經(jīng)驗公式。用圖示法來研究電信、電氣網(wǎng)絡(luò)各參數(shù)對其特性(如傳輸特性、幅頻特性等)的影響是十分有用的,因此,圖示處理法是一種常用的數(shù)據(jù)處理方法。
圖示法對測量數(shù)據(jù)處理的效果取決于所作圖是否符合要求,一條好的圖線應(yīng)當(dāng)滿足兩點基本要求:第一,所畫圖線要符合被測量之間關(guān)系變化的客觀規(guī)律;第二,所作圖線要符合作圖要求。要畫出一條能滿足這種要求的圖線,應(yīng)當(dāng)做到:
。1)正確選取實驗數(shù)據(jù)
所取實驗數(shù)據(jù)要能完整、精確地反映出被測量之間關(guān)系變化的客觀規(guī)律。這是決定能否畫好—條圖線的基礎(chǔ)。為此,讀取實驗數(shù)據(jù)時除保證一定的精度外,在圖線變化劇烈的部分要多取一些數(shù)據(jù)點,在圖線變化比較緩慢的區(qū)域或線性變化區(qū),可少取些數(shù)據(jù)點,圖線上極值點和拐點處的數(shù)據(jù)必須要完整。
(2)正確選取坐標(biāo)系
坐標(biāo)系應(yīng)根據(jù)函數(shù)關(guān)系或圖形需要選取。坐標(biāo)系的類型有直角坐標(biāo)系、半對數(shù)坐標(biāo)系、雙對數(shù)坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系等。坐標(biāo)系的尺寸應(yīng)根據(jù)測量值有效數(shù)字的位數(shù)來確定,。一般不要太小。
為了在有限的圖紙篇幅內(nèi)能夠有效而完整地表達(dá)出圖線的全部特征,應(yīng)當(dāng)正確地選擇坐標(biāo)系。例如,對于有源低通濾波器電路的頻率響應(yīng),若選用均勻坐標(biāo),要么低頻部分的響應(yīng)特性會被壓縮在一起而不能充分地表示出來,要么就得使圖紙篇幅取得很大,不便于使用。如果采用半對數(shù)坐標(biāo),這個問題就能得到很好的解決。
(3)選取坐標(biāo)軸
一般情況下,自變量用橫軸來表示,因變量用縱軸來表示,在坐標(biāo)軸的始端應(yīng)表明本坐標(biāo)所代表的物理量的符號和單位。
(4)正確分度坐標(biāo)軸
坐標(biāo)軸的分度,一要方便讀數(shù),二要與測量值的有效數(shù)字位數(shù)相適應(yīng),三要使被測圖線大體上能勻稱地充滿全幅圖紙。一般說來,應(yīng)盡可能地使測得的可靠數(shù)字在圖上能夠準(zhǔn)確直讀,對最常用的直角坐標(biāo)紙來說,一般應(yīng)使其一小格對應(yīng)于可靠數(shù)字末位的一個單位,或者兩個單位,或者五個單位。
為便于充分表達(dá)被測圖線的變化特征,兩坐標(biāo)軸可以取不同的分度值,坐標(biāo)軸的分度范圍也不一定以零為起點?梢赃x取小于最小測量值的某一個整數(shù)為起點,以大于最大測量位的某一個整數(shù)為終點。坐標(biāo)軸的分度值,應(yīng)用數(shù)字等間距地進(jìn)行標(biāo)注,間距要適當(dāng),以方便讀數(shù)。
在某些情況下,有的自變量取值范圍很廣,而在自變量變化的某一寬闊的范圍內(nèi),因變量的變化又非常微小,這時可以把代表自變量的坐標(biāo)在某一范圍內(nèi)用斷裂線斷開,以減小圖幅,同時也能充分地表達(dá)出因變量隨自變量變化的主要特征。
(5)標(biāo)記數(shù)據(jù)點
把測量的各組數(shù)據(jù)用細(xì)鉛筆以×、+或·等符號標(biāo)記在已分度好的坐標(biāo)紙上。如果在同一坐標(biāo)紙上要作幾條曲線,應(yīng)以不同的符號進(jìn)行標(biāo)記,以示區(qū)別。標(biāo)記數(shù)據(jù)點時,應(yīng)盡量做到標(biāo)記位置準(zhǔn)確,以減小標(biāo)記誤差。
。6)正確連線
除了測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確與否之外,連線方式的精確程度是決定圖示處理精度的另一關(guān)鍵。通常應(yīng)根據(jù)被測量間的函數(shù)關(guān)系和標(biāo)記在坐標(biāo)紙上的數(shù)據(jù)點,用直尺或曲線板進(jìn)行連接。一般情況下,被測量間關(guān)系變化的圖線是一條平滑曲線,所連圖線不一定要通過坐標(biāo)紙上所有的數(shù)據(jù)點。因為測量數(shù)據(jù)中總會有誤差,要使所連圖線通過所有的數(shù)據(jù)點,無疑會保留一切測量誤差,顯然這是不可取的。而應(yīng)使曲線依被測量關(guān)系變化的規(guī)律平滑地通過大部分?jǐn)?shù)據(jù)點,以表示出所測數(shù)據(jù)的一般變化趨勢。連線不宜過分遷就個別點,對那些偏離過大的
數(shù)據(jù)點,應(yīng)分析其出現(xiàn)的原因或重新對其測量進(jìn)行核對,確屬測量失誤者應(yīng)予剔除。依照上述原則來繪制曲線稱為“擬合曲線”。擬合曲線可以消除因失誤所造成的測
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