等精度測量與不等精度測量實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、等精度測量與不等精度測量實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康木毩?xí)使用數(shù)據(jù)處理方法二、實(shí)驗(yàn)原理1、應(yīng)變式力傳感器Uo（1）單臂電橋（2）半橋（3）全橋三、實(shí)驗(yàn)裝置RrE ARUo :2 RARUo =E -R摟主技甫 電傭鎬*M捲E' Q 0-15V 工 +15VIq電源輔出QORW1 RWIo O應(yīng)變傳感盎實(shí)驗(yàn)?zāi)KRW3 RW4四、實(shí)驗(yàn)步驟1按照示意圖連接電橋電路2、檢查接線無誤后，合上電源開關(guān)。按步驟調(diào)零電路。3、 依次緩慢添加砝碼（20g）至托盤中心位置，示數(shù)穩(wěn)定后，讀數(shù)，記錄數(shù)據(jù)。 添加至7個(gè)后，結(jié)束測量。4、 隨機(jī)放至23個(gè)砝碼至托盤中心位置，讀數(shù)。用相同的砝碼，反復(fù)測量10 次，記錄數(shù)據(jù)，結(jié)

2、束測量。5、反復(fù)上述步驟，進(jìn)行半橋、全橋電路測量，記錄數(shù)據(jù)。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1、單臂電橋重量（g）020406080100120140電壓（mV）-0.225.050.275.7100.8125.4150.4175.4重量60606060606060606060（g）電壓78.879.279.279.279.279.279.479.379.479.3(mV)2、半橋重量（g）020406080100120140電壓（V）00.0470.0950.1430.1920.2400.2880.336重量（g）60606060606060606060電壓143.143.144.144.144.144.144

3、.144.144.144.(mV)00836898793、全橋重量（g）020406080100120140電壓（V）00.0980.1990.2950.3940.4900.5910.687重量（g）60606060606060606060電壓0.290.290.290.290.290.290.290.290.290.29(V)4445556666六、數(shù)據(jù)處理1、依最小二乘法擬合電壓一重量曲線，對電橋電壓一重量關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定。依最小二乘理論，自變量應(yīng)為準(zhǔn)確值，函數(shù)為相互獨(dú)立服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量 （此 為一元線性回歸的模型），而標(biāo)定直線重量相對于電壓顯然為更準(zhǔn)確的，所以即 使最后使用的為重量一電

4、壓曲線，使用電壓一重量曲線也是更加正確的。（這里面原理的正誤在后面有討論。）y =0.051.254x y - -0 . 7 5 02.4 0 5xy =0.6 6 74 .9 082、對相應(yīng)電壓值作為數(shù)據(jù)處理，由于“認(rèn)為”最小二乘法標(biāo)定直線為正確的，電壓一重量關(guān)系對于每個(gè)數(shù)據(jù)都相同， 則最后可通過函數(shù)的平均值，標(biāo)準(zhǔn)差傳遞公式得出正確結(jié)果。y = kx得出相應(yīng)結(jié)果 y_；人：63.13_0.4360.35 _0.10 59.99_0.063、對于粗大誤差，標(biāo)定曲線通過散點(diǎn)圖發(fā)現(xiàn)，不存在粗大誤差。（這里不進(jìn)行方 差分析與顯著性檢驗(yàn)，因?yàn)橥ㄟ^散點(diǎn)圖就可得圖線擬合地很好， 另外即使得出結(jié) 果，對于“

5、認(rèn)為”標(biāo)定直線為正確的實(shí)驗(yàn)方法，沒有任何對之后數(shù)據(jù)處理的作用， 只能將“擬合直線正確”作為原理誤差）4、對于系統(tǒng)誤差，從讀數(shù)時(shí)就發(fā)現(xiàn)存在很明顯的漂移；即使從十次測量的數(shù)據(jù) 來看，由馬利科夫準(zhǔn)則，也可判定存在明顯的線性誤差。但即使可以發(fā)現(xiàn)，誤差 理論也沒學(xué)相應(yīng)的補(bǔ)償方法。七、計(jì)算與結(jié)論若按方差反比分配權(quán)（丄:丄:丄），則依三次十次測量可得結(jié)果：1849 100 36y 二"=（60.13 _0.05） g八、感想與體會1、原理上看，除了單臂電橋有非線性誤差外，標(biāo)定也存在如上所述的問題。而用制造精度與所測砝碼精度相同的砝碼標(biāo)定，雖然數(shù)據(jù)很多，可消除隨機(jī)誤差與單個(gè)制造的未定系統(tǒng)誤差，但是實(shí)際有意義的值僅為60g附近的函數(shù)值。且用于 標(biāo)定的數(shù)據(jù)數(shù)目還少與最后用來測量數(shù)據(jù)的數(shù)目。因此，使用更高精度的砝碼標(biāo)定最好，也可得到最終測量不變的系統(tǒng)誤差。2、實(shí)驗(yàn)過程中，電路存在很大的漂移。雖然，每測完一組數(shù)據(jù)，都要重新電路 調(diào)零，但實(shí)驗(yàn)過程中，示數(shù)隨時(shí)間變化很快。因此可以保持恒定載荷，記錄電路 漂移規(guī)律，修正此系統(tǒng)誤差。3、實(shí)際實(shí)驗(yàn)箱有最后一級運(yùn)放可以調(diào)節(jié)（只可調(diào)小不可調(diào)大）放大倍數(shù)。由于開始使用mV之后又使用V檔，其實(shí)造成了一組測量，從示數(shù)來看不等