题目
1 、 用 杠 杆 千 分 尺 测 量 某 轴 直 径 共 15 次 , 各 次 测 量 值 为(mm)10.492,10.435,10.432,10.429,10.427,10.428,10.430,10.434,10.428,10.431,10.430,10.429,10.432,10.429,10.429。若测量中没有系统误差,试求:(1)算术平均值 x 。(2)单次测量的标准偏差 σ 。(3)试用3 σ 法则判断该测量列中有无粗大误差?(4)单次测量的极限误差 Δlim ,如用此杠杆千分尺对该轴直径仅测量1次,得测量值为10.431,则其测量结果和测量精度应怎样表示?(5)算术平均值的标准偏差 σ x 。(6)算术平均值的极限误差是多少?以这15次测量的算术平均值作为测量结果时,怎样表示测量结果和测量精度?
1 、 用 杠 杆 千 分 尺 测 量 某 轴 直 径 共 15 次 , 各 次 测 量 值 为(mm)10.492,10.435,10.432,10.429,10.427,10.428,10.430,10.434,10.428,10.431,10.430,10.429,10.432,10.429,10.429。若测量中没有系统误差,试求:(1)算术平均值 x 。(2)单次测量的标准偏差 σ 。(3)试用3 σ 法则判断该测量列中有无粗大误差?(4)单次测量的极限误差 Δlim ,如用此杠杆千分尺对该轴直径仅测量1次,得测量值为10.431,则其测量结果和测量精度应怎样表示?(5)算术平均值的标准偏差 σ x 。(6)算术平均值的极限误差是多少?以这15次测量的算术平均值作为测量结果时,怎样表示测量结果和测量精度?
题目解答
答案
解:(1) 算术平均值 xn¯X=1n∑i=1xi=10.434(2)单次测量的标准偏差 σnσ=√∑(xi−¯x)
解析
步骤 1:计算算术平均值
根据算术平均值的定义,算术平均值是所有测量值的总和除以测量次数。计算公式为:
\[ \bar{x} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} x_i \]
其中,\( n \) 是测量次数,\( x_i \) 是第 \( i \) 次测量值。
步骤 2:计算单次测量的标准偏差
单次测量的标准偏差是衡量测量值分散程度的指标,计算公式为:
\[ \sigma = \sqrt{\frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2} \]
步骤 3:判断测量列中是否有粗大误差
根据3σ法则,如果某个测量值与算术平均值的差的绝对值大于3σ,则认为该测量值存在粗大误差。
步骤 4:计算单次测量的极限误差
单次测量的极限误差通常取为3σ,即:
\[ \Delta_{\text{lim}} = 3\sigma \]
步骤 5:计算算术平均值的标准偏差
算术平均值的标准偏差是单次测量标准偏差除以测量次数的平方根,计算公式为:
\[ \sigma_{\bar{x}} = \frac{\sigma}{\sqrt{n}} \]
步骤 6:计算算术平均值的极限误差
算术平均值的极限误差通常取为3σ_{\bar{x}},即:
\[ \Delta_{\text{lim, avg}} = 3\sigma_{\bar{x}} \]
根据算术平均值的定义,算术平均值是所有测量值的总和除以测量次数。计算公式为:
\[ \bar{x} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} x_i \]
其中,\( n \) 是测量次数,\( x_i \) 是第 \( i \) 次测量值。
步骤 2:计算单次测量的标准偏差
单次测量的标准偏差是衡量测量值分散程度的指标,计算公式为:
\[ \sigma = \sqrt{\frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2} \]
步骤 3:判断测量列中是否有粗大误差
根据3σ法则,如果某个测量值与算术平均值的差的绝对值大于3σ,则认为该测量值存在粗大误差。
步骤 4:计算单次测量的极限误差
单次测量的极限误差通常取为3σ,即:
\[ \Delta_{\text{lim}} = 3\sigma \]
步骤 5:计算算术平均值的标准偏差
算术平均值的标准偏差是单次测量标准偏差除以测量次数的平方根,计算公式为:
\[ \sigma_{\bar{x}} = \frac{\sigma}{\sqrt{n}} \]
步骤 6:计算算术平均值的极限误差
算术平均值的极限误差通常取为3σ_{\bar{x}},即:
\[ \Delta_{\text{lim, avg}} = 3\sigma_{\bar{x}} \]