由真误差计算测角中误差的实际应用

数值计算中误差的传播规律

数值计算方法实验报告实验序号：实验一实验名称：数值计算中误差的传播规律实验人：专业年级：教学班：学号：实验时间：

实验一数值计算中误差的传播规律一、实验目的１．观察并初步分析数值计算中误差的传播；２．观察有效数字与误差传播的关系．二、实验内容 1．使用MATLAB 的help 命令学习MATLAB 命令digits 和vpa 的用途和使用格式； 2．在4位浮点数下解二次方程01622=++x x ； 3．计算下列５个函数在点2=x 处的近似值（1）60)1(-=x y ，（2）61) 1(1+=x y ，（3）32)23(x y -=，（4）3 3)23(1x y +=，（5）x y 70994-=．三、实验步骤本次实验包含三个相对独立的内容． 1．在内容１中，请解释两个命令的格式和作用；在matlab 中采用help 语句得到：

1、digits用于规定运算精度，比如： digits(20); 这个语句就规定了运算精度是20位有效数字。但并不是规定了就可以使用，因为实际编程中，我们可能有些运算需要控制精度，而有些不需要控制。vpa就用于解决这个问题，凡是用需要控制精度的，我们都对运算表达式使用vpa函数。例如： digits(5); a=vpa(sqrt(2)); 这样a的值就是1.4142，而不是准确的1.4142135623730950488016887242097 又如： digits(11); a=vpa(2/3+4/7+5/9); b=2/3+4/7+5/9; a的结果为1.7936507936，b的结果为1.793650793650794......也就是说，计算a的值的时候，先对2/3，4 /7，5/9这三个运算都控制了精度，又对三个数相加的运算控制了精度。而b的值是真实值，对它取11位有效数字的话，结果为1.7936507937，与a不同，就是说vpa 并不是先把表达式的值用matlab本身的精度求出来，再取有效数字，而是每运算一次都控制精度。 2．求解方程时，分别使用求根公式和韦达定理两种方法，并比较其有效数字和相对误差；用求根公式解得：x1=-0.015,x2=-62.00 用韦达定理解得：x11=-0.016,x22=-62.00 x22=x2,x11=1/x22

误差基本知识及中误差计算公式

测量误差按其对测量结果影响的性质，可分为：一.系统误差（system error） 1.定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。 2.特点：具有积累性，对测量结果的影响大，但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。二.偶然误差（accident error） 1.定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现符号和大小均不一定，这种误差称为偶然误差。但具有一定的统计规律。 2.特点：（1）具有一定的范围。（2）绝对值小的误差出现概率大。（3）绝对值相等的正、负误差出现的概率相同。（4）数学期限望等于零。即：误差概率分布曲线呈正态分布，偶然误差要通过的一定的数学方法（测量平差）来处理。此外，在测量工作中还要注意避免粗差（gross error）（即：错误）的出现。 §2衡量精度的指标测量上常见的精度指标有：中误差、相对误差、极限误差。一.中误差方差 ——某量的真误差，[]——求和符号。规律：标准差估值（中误差m）绝对值愈小，观测精度愈高。在测量中，n为有限值，计算中误差m的方法，有： 1.用真误差（true error）来确定中误差——适用于观测量真值已知时。真误差Δ——观测值与其真值之差，有：标准差中误差（标准差估值），n为观测值个数。 2.用改正数来确定中误差（白塞尔公式）——适用于观测量真值未知时。 V——最或是值与观测值之差。一般为算术平均值与观测值之差，即有：二.相对误差 1.相对中误差=

2.往返测较差率K= 三.极限误差（容许误差）常以两倍或三倍中误差作为偶然误差的容许值。即：。§3误差传播定律一.误差传播定律设、…为相互独立的直接观测量，有函数，则有：二.权（weight）的概念 1.定义：设非等精度观测值的中误差分别为m 1、m 2 、…m n ，则有：权其中，为任意大小的常数。当权等于1时，称为单位权，其对应的中误差称为单位权中误差（unit weight mean square error） m ，故有：。 2.规律：权与中误差的平方成反比，故观测值精度愈高，其权愈大。

定位误差计算方法

定位误差的计算方法：（1）合成法为基准不重合误差和基准位移误差之和；（2）极限位置法工序基准相对于刀具（机床）的两个极限位置间的距离就是定位误差；（3）微分法先用几何方法找出工序基准到定位元件上某一固定点的距离，然后对其全微分，用微小增量代替微分，将尺寸误差视为微小增量代入，就可以得到某一加工尺寸的定位误差。注：基准不重合误差和基准位移误差它们在工序尺寸方向上的投影之和即为定位误差。例如：用V 型块定位铣键槽，键槽尺寸标注是轴的中心到键槽底面的尺寸H 。T D 为工件定位外圆的公差；α为V 型块夹角。 1. 工序基准为圆柱体的中心线。表示一批工件依次放到V 型块上定位时所处的两个极端位置情形，当工件外圆直径尺寸为极大和极小时，其工件外圆中心线分别出于点 O '和点O ''。因此工序基准的最大位置变动量O O '''，便是对加工尺寸 H 1所产生的定位误差：故得： O E O E H H O O 11DH 1 ''-'='-''='''=ε O A E Rt 1''?中： max 1 D 2 1A O ='' 2 sin A O O E 1α''= ' O A E Rt 1''''?中：min 1 D 2 1 A O ='''' 2 sin A O O E 1α''''= '' 2 sin 2T 2sin 2T 2sin A O A O O E O E D D 11DH 1 α=α=α''''-''=''-'=ε 2. 工序基准为圆柱体的下母线：

工件加工表面以下母线C 为其工序基准时，工序基准的极限位置变动量 C C '''就是加工尺寸H2所产生的定位误差。 C S C S C O O O H H 22DH 2 '-''=''-'''='-''=ε C O C O O O ) C O O S ()C O O S (' '-''''+'''=''+'-'''+'= 而 2 sin 2T O O D α= ''' min D 2 1C O ='''' max D 2 1C O ='' 所以： C O C O O O 2 DH ''-''''+'''=ε ) 12 sin 1(2T 2T 2sin 2T 2D D 2 sin 2T )D (21 )D (212sin 2T D D D max min D max min D DH 2 -α=-α=-+ α=-+α=ε 3. 工序基准为上母线如果键槽的位置尺寸采用上母线标注时，上母线K 的极限位置变动量为 K K '''，就是对加工尺寸H 3 所产生的定位误差。

加权平均值及其中误差

6-7 加权平均值及其中误差一、不等精度观测和观测值的权在测量实践中，除了等精度观测之外，还有不等精度观测。此时，求多次观测的最或然值就不能简单地用算术平均值，而是需要用“加权平均值”的方法求解。某一观测值或观测值的函数的误差越小（精度越高），其权越大；反之，其误差越大（精度越小），其权越小。一般用“”表示中误差，用“P”表示权，并定义：“权与中误差的平方成反比”，以公式表示为（6-26）式中，C为任意常数。等于1的权称为“单位权“，权等于1的中误差称为“单位权中误差”，一般用表示。因此，权的另一种表达式为（6-27）中误差的另一种表达式为（6-28）在测量工作中，为了使权的概念简单明了，一般取一次观测、一个测回或单位长度（1m 或1km ）等的测量误差作为单位权中误差。二、加权平均值及其中误差对某一未知量进行一组不等精度观测：，其中误差为，则观测值的权为。按照误差理论，此时应按下式取其加权平均值，作为该量的最或然值：上式可以写成线性函数的形式：根据线性函数的误差传播公式，得到上式可化为

因此，加权平均值的中误差为（6-29）加权平均值的权为所有观测值的权之和：（6-30）三、单位权中误差的计算在处理不等精度的测量成果时，需要根据单位权中误差来计算观测值的权和加权平均值的中误差。单位权中误差一般取某一类观测值的基本精度，例如，水平角观测的一测回的中误差等。根据一组对同一量的不等精度观测，可以估算本类观测值的单位权中误差。如对同一量的n个不等精度观测，得到 …. 取以上各式的总和，并除以n，得到用真误差代替中误差，得到在观测量的真值已知时用真误差求单位权中误差的公式：（6-31）在观测值的真值未知的情况下，用观测值的加权平均值代替真值；用观测值的改正值代替真误差，得到按不等精度观测值的改正值计算单位权中误差的公式；（6-32）

测站高差中误差

水准测量，一测站高差中误差为±3mm,若每公里观测16站，求每公里及K公里的高差中误差为多少解：每千米的误差： ±√(16×3^2)=±4×3=±12(mm)，即：±12mm/km k千米的误差：±√(k×12^2)=±(√k)12mm。在最新版的《建筑变形测量规范》JGJ 8-2007中提到有关监测等级的定义和精度要求，其中关于沉降监测方面提到观测点测站高差中误差的概念。现我有一些疑问，特咨询大家： 1、在2007版的《建规》中提到关于变形等级为二级的精度要求，其要求观测点测站高差中误差《0.5(正负)。问1：那么这里提到的观测点测站高差中误差如何求得，其计算公式有没有？ 2、关于提到的观测点测站高差中误差，我查询了本规范中对观测点的定义，它是这样描述的：观测点observation point：布设在建筑地基、基础、场地及上部结构的敏感位置上能反映其变形特征的测量点，亦称变形点。问2：是不是可以认为，在判断某次沉降监测数据处理的精度是否满足相应等级的精度要求，只需要求得变形点的测站高差中误差，与之相比即可。而不用求得基准点和工作基点相应的测站高差中误差？ 3.、现在回到最根本的地方，就是如何定义监测的等级，如何判定它是按二级还是按三级来监测，是否有一个公式可以计算出来。我通过查资料，看到有这么一个推导过程：沉降监测精度取决于监测目的、建筑物的结构和基础类型。为了监测建筑物的安全，其观测中误差应小于容许变形值的1/10～1/20;根据这一原则，通常采用“以当时可能达到的最高精度“确定变形观测精度。按照上述要求，结合该楼的实际情况，基准网采用国家一等水准测量的技术要求。沉降点的观测精度，采用以下公式进行估算m=△k/t。式中，Δ为容许变形值，t为置信区间内最大误差与中误差的比例值;K为安全系数。估算时，通常采用K=0.05，t=2。参考以上资料与方法，最后沉降观测精度确定为最弱点高程中误差m≤+1mm。由此而确定沉降监测等级。问：不知道这么做是否科学，是否可行，或者还有其他方法来确定监测的等级。

标准偏差与相对标准偏差公式

标准偏差数学表达式： S-标准偏差（%） n-试样总数或测量次数，一般n值不应少于20-30个 i-物料中某成分的各次测量值，1～n；标准偏差的使用方法六个计算标准偏差的公式[1] 标准偏差的理论计算公式设对真值为X的某量进行一组等精度测量, 其测得值为l1、l2、……l n。令测得值l与该量真值X之差为真差占σ, 则有σ1 = l i?X σ2 = l2?X …… σn = l n?X 我们定义标准偏差(也称标准差)σ为

（1）由于真值X都是不可知的, 因此真差σ占也就无法求得, 故式只有理论意义而无实用价值。标准偏差σ的常用估计—贝塞尔公式由于真值是不可知的, 在实际应用中, 我们常用n次测量的算术平均值来代表真值。理论上也证明, 随着测量次数的增多, 算术平均值最接近真值, 当时, 算术平均值就是真值。于是我们用测得值l i与算术平均值之差——剩余误差（也叫残差）V i来代替真差σ , 即设一组等精度测量值为l1、l2、……l n 则 …… 通过数学推导可得真差σ与剩余误差V的关系为将上式代入式(1)有

(2) 式(2)就是著名的贝塞尔公式(Bessel)。它用于有限次测量次数时标准偏差的计算。由于当时， ,可见贝塞尔公式与σ的定义式(1)是完全一致的。应该指出, 在n有限时, 用贝塞尔公式所得到的是标准偏差σ的一个估计值。它不是总体标准偏差σ。因此, 我们称式(2)为标准偏差σ的常用估计。为了强调这一点, 我们将σ的估计值用“S ” 表示。于是, 将式(2)改写为 (2') 在求S时, 为免去求算术平均值的麻烦, 经数学推导(过程从略)有于是, 式(2')可写为 (2") 按式(2")求S时, 只需求出各测得值的平方和和各测得值之和的平方艺 , 即可。标准偏差σ的无偏估计数理统计中定义S2为样本方差

定位误差计算

定位误差计算定位误差计算是工艺设计中经常的事。下面的几个例题属于典型定位条件下的计算。例题一：如下图所示零件，外圆及两端面已加工好（外圆直径0 1.050-=D ）。现加工槽 B ，要求保证位置尺寸 L 和 H ，不考虑槽底面斜度对加工质量的影响。试求： 1）确定加工时必须限制的自由度； 2）选择定位方法和定位元件，并在图中示意画出； 3）计算所选定位方法的定位误差。解：① 必须限制4个自由度：Z X Z Y ,,, 。 ② 定位方法如下图所示。

③ 定位误差计算：对于尺寸H ：工序基准是外圆下母线定位基准是外圆下母线限位基准是与外圆下母线重合的一条线（也可认为是一个平面）因此：基准不重合误差0=?B 基准位移误差0=?Y 所以定位误差0=?DW 同理，对于尺寸L 其定位误差：0=DW ? 例题二：如下图所示齿轮坯，内孔及外圆已加工合格（ 025 .00 35+=φD mm ，0 1.080-=φd mm ），现在插床上以调整法加工键槽，要求保证尺寸2 .005.38+=H mm 。试计算图示定位方法的定位误差（忽略外圆与内孔同轴度误差）。

解：工序基准是D 孔下母线；定位基准是D 轴中心线；限位基准V 型块的对称中心（垂直方向上）。定位误差计算如下： 1、基准不重合误差：T D /2； 2、基准位移误差：0.707Td 0825 .0025.05.01.07.05.07.0=?+?=?+?=?D d DW T T (mm) 例题三：a ）图工件设计图。试分别计算按b ）、c ）、d ）三种定位方式加工尺寸A 时的定位误差。

定位误差计算方法

定位误差计算方法皇甫彦卿 (杭州电子科技大学信息工程学院，浙江杭州310018) 摘要：分析了定位误差产生的原因和定位误差的本质,并结合具体的实例，对定位误差的计算提出了三种方法：几何法、微分法、组合法，并且为正确选择计算方法提供了依据。关键词：定位误差；几何法；微分法；组合法 Position error calculation method Abstract：To analyze the causes of the positioning error and the nature of the positioning error, and combined with concrete examples, three methods are put forward for the calculation of position error: geometric method, differential method, group legal, and provide the basis for correct selection of calculation method. Key words: positioning error; Geometry method; Differentiation; Set of legal 1 引言定位误差分析与计算，是机床夹具设计课程中的重点和难点。在机械加工中，能否保证工件的加工要求，取决于工件与刀具间的相互位置。而引起相互位置产生误差的因素有四个，定位误差就是重要因素之一（定位误差一般允许占工序公差的三分之一至五分之一）。定位误差分析与计算目的是为了对定位方案进行论证，发现问题并及时解决。 2 工件定位误差 2.1定位误差计算的概念按照六点定位原理，可以设计和检查工件在夹具上的正确位置，但能否满足工件对工序加工精度的要求，则取决于刀具与工件之间正确的相互位置，而影响这个正确位置关系的因素很多，如夹具在机床上的装夹误差、工件在夹具中的定位误差和夹紧误差、机床的调整误差、工艺系统的弹性变形和热变形误差、机床和刀具的制造误差及磨损误差等。因此，为保证工件的加工质量，应满足如下关系式： δ ?式中：?--各种因素产生的误差总和；δ--工件被加工尺寸的公差。 ≤ 2.2定位误差及其产生原因所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。因为对一批

误差基本知识及中误差计算公式

测量中误差测量误差按其对测量结果影响的性质，可分为：一.系统误差（system error） 1.定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。 2.特点：具有积累性，对测量结果的影响大，但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。二.偶然误差（accident error） 1.定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现符号和大小均不一定，这种误差称为偶然误差。但具有一定的统计规律。 2.特点：（1）具有一定的范围。（2）绝对值小的误差出现概率大。（3）绝对值相等的正、负误差出现的概率相同。（4）数学期限望等于零。即：误差概率分布曲线呈正态分布，偶然误差要通过的一定的数学方法（测量平差）来处理。此外，在测量工作中还要注意避免粗差（gross error）（即：错误）的出现。

§2衡量精度的指标测量上常见的精度指标有：中误差、相对误差、极限误差。一.中误差方差 ——某量的真误差，[]——求和符号。规律：标准差估值（中误差m）绝对值愈小，观测精度愈高。在测量中，n为有限值，计算中误差m的方法，有： 1.用真误差（true error）来确定中误差——适用于观测量真值已知时。真误差Δ——观测值与其真值之差，有：标准差中误差（标准差估值）， n为观测值个数。 2.用改正数来确定中误差（白塞尔公式）——适用于观测量真值未知时。 V——最或是值与观测值之差。一般为算术平均值与观测值之差，即有：二.相对误差 1.相对中误差=

2.往返测较差率K= 三.极限误差（容许误差）常以两倍或三倍中误差作为偶然误差的容许值。即：。 §3误差传播定律一.误差传播定律设、…为相互独立的直接观测量，有函数，则有：二.权（weight）的概念 1.定义：设非等精度观测值的中误差分别为m1、m2、…m n，则有：权其中，为任意大小的常数。当权等于1时，称为单位权，其对应的中误差称为单位权中误差（unit weight mean square error）m0，故有：。 2.规律：权与中误差的平方成反比，故观测值精度愈高，其权愈大。

定位误差计算习题

习题一：如下图所示零件，外圆及两端面已加工好（外圆直径0 1.050-=D ）。现加工槽 B ，要求保证位置尺寸 L 和 H ，不考虑槽底面斜度对加工质量的影响。试求： 1）确定加工时必须限制的自由度； 2）选择定位方法和定位元件，并在图中示意画出； 3）计算所选定位方法的定位误差。习题二：如下图所示齿轮坯，内孔及外圆已加工合格（025 .0035+=φD mm ，01.080-=φd mm ），现在插床上以调整法加工键槽，要求保证尺寸2.005.38+=H mm 。试计算图示定位方法的定位误差（忽略外圆与内孔同轴度误差）。习题三：a ）图工件设计图。试分别计算按b ）、c ）、d ）三种定位方式加工尺寸A 时的定位误差。例题四：计算以图示定位方案加工尺寸A 时的定位误差。

习题五：如图下图工件分别以A 、B 面定位加工E 面，计算定位误差。习题六：如图两种方案铣平面，试分析定位误差。习题七：如图，工件以内孔在心轴上固定单边接触或任意边接触定位加工平面，试分析工序尺寸分别为 h1、h2、h3(工序基准为外圆中心线)、h4、h5时的定位误差。（工件外圆和内孔的同轴度误差为△b ）习题八：有一批如图所示的工件，外圆，内孔和两端面均已加工合格，并保证外圆对内孔的同轴度误差在T (e)=φ0.015范围内。今按图示的定位方案，用心轴定位，在立式铣床上用顶尖顶住心轴铣的槽子。除槽宽要求外，还应保证下列要求： (1) 槽的轴向位置尺寸 (2) 槽底位置尺寸 (3) 槽子两侧面对φ50外圆轴线的对称度公差 T (c)=0.25 习题九：用角度铣刀铣削斜面，求加工尺寸为39±0.04mm 的定位误差习题十： D D ?+d －d ?00.016506()h φ-0.021 0307()H φ+0.007 0.020306() g φ+-00.043 129h -0 10.212512()L H -=010.254212()H h - =00.010 10.0120.056 30,55,400.15,0.03d mm d H mm t mm φφφ---===± =

定位误差分析计算综合实例

定位误差分析计算综合实例定位误差的分析与计算，在夹具设计中占有重要的地位，定位误差的大小是定位方案能否确定的重要依据。为了掌握定位误差计算的相关知识，本小节将给出一些计算实例，抛砖引玉，以使学习者获得触类旁通、融会贯通的学习效果。例3-3 如图3.25所示，工件以底面定位加工孔内键槽，求尺寸h 的定位误差？解：（1）基准不重合误差求jb ? 设计基准为孔的下母线，定位基准为底平面，影响两者的因素有尺寸h 和h 1，故jb ?由两部分组成： φD 半径的变化产生2 D ? 尺寸h 1变化产生12h T ，所以 122 h jb T D +?= ? 底平面，对刀基准（2）基准位置误差jw ? 定位基准为工件为与定位基准接触的支承板的工作表面，不记形状误差，则有 0=?jw 所以槽底尺寸h 的定位误差为 122 h dw T D +?= ? 例3-4 有一批直径为0 d T d -φ的工件如图3.27所示。外圆已加工合格，今用V 形块定位铣宽度为b 的槽。若要求保证槽底尺寸分别为1L 、2L 和3L 。试分别分析计算这三种不同尺寸要求的定位误差。解：（1）首先计算V 形块定位外圆时的基准位置误差jw ? 在图3.26中，对刀基准是一批工件平均轴线所处的位置O 点，设定位基准为外圆的轴线，加工精度参数的方向与21O O 相同，则基准位置误差jw ?为图中O 1 点到O 2点的距离。在ΔO 1CO 2中，2 2212α =∠= O CO T CO d ，，根据勾股定理求得 2 21sin 2α d jw T O O E = =?=? （2）分别计算图3.27三种情况的定位误差 ①图a ）中1L 尺寸的定位误差 2 )(2 sin 2sin 20 1ααd L dw d jw jb T T E B = ?= ?=?=?=? ②图b ）中2L 尺寸的定位误差 L 2 L 3 L 1 0d T d -φ b 图3.27 V 形块定位外圆时定位误差的计算图3.25 内键槽槽底尺寸定位误差计算图3.26 V 形块定位外圆时基准位置误差jw ?的计算 1—最大直径 2—平均直径 3—最小直径 B A α/ 2 1 C 3 2 O 2 O O

测角中误差

《工程测量规范》中，根据附合导线或闭合导线网闭合差计算测量中误差公式 Mβ（测）=±√([fβ*fβ/n]/N) fβ：角度闭合差 N：附合导线或闭合导线环个数 n：计算fβ时测站数规范中规定四等导线测角中误差Mβ=2.5″，允许闭合差=2Mβ√n 现在有个问题，如果实测单个附合导线(N=1)，实测闭合差为2Mβ√n，然后代入Mβ=±√([fβ*fβ/n]/N)中求导线角度闭合差，则测角中误差为5″，超限迷惑了，然道是单一附合导线不能用此公式计算测角闭合差还是其他的原因，为什么用规范中规定的值去反推会出现这种情况？ 1、计算三角形闭合差、测角中误差(宜由20个以上三角形闭合差计算) 2、当水准网的环数超过20个时还应按环线闭合差计算MW 只有大规模作业才计算测角中误差和每公里水准测量全中误差，具体要超过20个闭合差，单个的可以并入其他测区进行计算。首先要明白中误差的意义(按N次观测的偶然误差求得的标准差称为中误差)，单次测量显然是无法计算中误差的。公式没错，只怪你你当初读书没用功。以下是引用片段：以下是引用魔刀火火在2007-12-15 17:17:00的发言：《工程测量规范》中，根据附合导线或闭合导线网闭合差计算测量中误差公式 Mβ（测）=±√([fβ*fβ/n]/N) fβ：角度闭合差 N：附合导线或闭合导线环个数 n：计算fβ时测站数规范中规定四等导线测角中误差Mβ=2.5″，允许闭合差=2Mβ√n 现在有个问题，如果实测单个附合导线(N=1)，实测闭合差为2Mβ√n，然后代入Mβ=±√([fβ*fβ/n]/N)中求导线角度闭合差，则测角中误差为5″，超限迷惑了，然道是单一附合导线不能用此公式计算测角闭合差还是其他的原因，为什么用规范中规定的值去反推会出现这种情况？

测角中误差、测距相对中误差计算表

测角中误差、测距相对中误差计算表测站后视盘位目标半测回角值一个测回角值平均测回角值半测回距值（m ）一个测回距值（m ）平均测回距值（m ）备注 JT3 JT2 左 JT4 2°09′10″ 2°09′03″ 2°09′05″ 113.574 113.576 113.576 右 2°08′55″ 113.577 左 2°09′04″ 2°09′07″ 113.575 113.575 右 2°09′09″ 113.575 JT4 JT3 左 JT2 176°35′00″ 176°34′58″ 176°34′59″ 193.465 193.467 193.465 右 176°34′56″ 193.468 左 176°35′03″ 176°34′59″ 193.460 193.463 右 176°34′55″ 193.465 JT2 JT4 左 JT3 1°15′39″ 1°15′43″ 1°15′42″ 306.922 306.923 306.923 右 1°15′46″ 306.924 左 1°15′44″ 1°15′40″ 306.922 306.922 右 1°15′35″ 306.921 计算： 1、测角中误差（1）测站JT3 112851290312v v v ?'"-?'"=?--==",222851290716v v v ?'"-?'"=?--==" 角度改正值 11()/214(12)2v v v =?-?=---=-∑″″″ 22()/214(16)2v v v =?-?=---=∑″″″ 观测角中误差2 22 v (2)2 2.832121 m -+=± =±±--"∑″″∈5±"；

土木工程中的计算器统计功能简化等精度观测值中误差的计算(精)

土木工程中的计算器统计功能简化等精度观测值中误差的计算土木工程中的计算器统计功能简化等精度观测值中误差的计算摘要: 介绍了如何利用CASIO fx-4500p计算器的坐标转换功能简化坐标正反算以及计算器的统计功能简化等精度观测值中误差的计算。关键词: 测量坐标正算坐标反算白塞尔公式中误差 “测、绘、算”是测量工作者的3项基本功。在几年的测量教学中,笔者发现学生的计算能力较差,对计算器的功能掌握很生疏。测量学中的计算,计算数据复杂,计算量庞大,学生稍有不慎,就容易出错。如果能熟练并灵活使用计算器的一些特殊功能,就能简化计算并保证计算的正确与快速。下面是笔者在教学中总结出的有关计算器使用的几点经验,以飨读者。(计算器的的型号很多,文中仅针对工程测绘中常用的CASIO fx-4500p计算器) 1 坐标正算根据已知点坐标及已知边长和坐标方位角计算未知点的坐标。 1.1 坐标正算的公式已知控制点A(XA,YA),αAB,DAB;计算控制点B(XB,YB)。其中XB=XA+ΔXAB(1)YB=YA+ΔYAB(2)坐标增量 ΔXAB=DAB×cosαAB(3)ΔYAB=DAB×sinαAB(4) 在坐标正算中,关键是坐标增量的计算,按照式(3)和式(4),ΔX、ΔY是独立进行计算的。利用计算器的坐标转换,则能同时得到ΔX、ΔY。 1.2 用CASIO fx-4500p计算器极坐标转换成直角坐标进行坐标正算计算器操作说明书中的符号与式(3)、式(4)的符号的对应关系见表1。表1 符号对应关系表计算器符号x y rθ公式符号ΔXΔY Dα极坐标转换为直角坐标执行Rec功能。具体操作步骤见算例1。 1.3 算例1例:已知DAB=136.850 m,αAB=158°04′18″,求ΔXAB,ΔYAB。按照公式计算的结果为:ΔXAB=-126.949 mΔYAB=51.106 m利用计算器按键操作见表2。表2 按键操作表步骤键操作显示画面1 MODE 4 D2SHIFT Rec( 136.85 ,158°04′18″) EXE-126.949 134 43 RCL W W=51.106 161 9 表2中步骤2显示画面的数据即ΔXAB,步骤3显示画面的数据即为 ΔYAB。 2 坐标反算根据两点的已知坐标计算其边长和坐标方位角。 2.1 坐标反算的公式已知控制点A(XA,YA),控制点B(XB,YB);计算边长DAB和坐标方位角αAB。其中ΔXAB=XB-XA(5)ΔYAB=YB-YA(6)两点的边长 DAB=ΔX2AB+ΔY2AB(7)坐标方位角αAB= arc tgΔYABΔXAB(8) 坐标方位角α是指从坐标纵轴的正方向顺时针绕至该直线的夹角,且0°≤α≤360°。在测量上,以X轴作为纵轴,以Y轴作为横轴,象限顺序顺时针编排。在坐标反算

孔定位误差计算实例[1]

孔定位误差计算实例（用定位销）例 1 钻铰图 3-65 所示的零件上φ 10H7 的孔，工件以孔定位求：工序尺寸 50 ± 0.07mm 及平行度的定位误差。解：（ 1 ）工序尺寸 50 ± 0.07mm 的定位误差 Δ B = 0mm( 定位基准与工序基准重合 ) 按式（ 3-5 ）得： Δ Y = δ D + δ d ０＋Ｘ min =0.021+0.009+0.007= 0.037mm 则由式（３－１２）得 Δ Ｄ＝Δ Y = 0.037mm ( 2) 平行度 0.04mm 的定位误差同理 , Δ B = 0mm 按式（ 3-7 ）得：则平行度的定位误差为 Δ D = Δ Y = 0.018mm

定位误差的计算由于定位误差Δ D 是由基准不重合误差和基准位移误差组合而成的。因此在计算定位误差时，先分别算出Δ B 和Δ Y ，然后将两者组合而得Δ D 。组合时可有如下情况： 1 ．Δ Y ≠ 0 ，Δ B =0 时，Δ D = Δ B （ 3-1 2 ） 2 ．Δ Y =0 ，Δ B ≠ 0 时，Δ D = Δ Y （ 3-1 3 ） 3 ．Δ Y ≠ 0 ，Δ B ≠ 0 时，如果工序基准不在定位基面上：Δ D = Δ B + Δ Y （ 3-14 ）如果工序基准在定位基面上，Δ D = Δ B ±Δ Y （ 3-15 ） “ + ”、“—”的判别方法为： ①分析定位基面尺寸由大变小（或由小变大）时，定位基准的变动方向； ②当定位基面尺寸作同样变化时，设定位基准不动，分析工序基准变动方向； ③若两者变动方向相同即“ + ”，两者变动方向相反即“—”。定位误差及其要示为保证工件的加工精度，工件加工前必须正确的定位。所谓正确的定位，除应限制必要的自由度、正确地选择定位基准和定位元件之外，还应使选择的定位方式所产生的误差在工件允许的误差范围以内。由定位引起的同一批工件的设计基准在加工尺寸方向上的最大变动量，称为定位误差。当定位误差Δ D ≤1/3 δ K ，一般认为选定的定位方式可行。造成定位误差的原因有两个：一个是由于定位基准与设计基准不重合，称为基准不重合误差（基准不符误差）；二是由于定位副制造误差而引起定位基准的位移，称为基准位移误差。

测量中误差计算公式(很有用哦)

测量中误差计算公式(很有用哦) 测量误差按其对测量结果影响的性质，可分为：一、系统误差（system error） 1、定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。 2、特点：具有积累性，对测量结果的影响大，但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。二、偶然误差（accident error） 1、定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现符号和大小均不一定，这种误差称为偶然误差。但具有一定的统计规律。 2、特点：（1）具有一定的范围。（2）绝对值小的误差出现概率大。（3）绝对值相等的正、负误差出现的概率相同。（4）数学期限望等于零。即：

误差概率分布曲线呈正态分布，偶然误差要通过的一定的数学方法（测量平差）来处理。此外，在测量工作中还要注意避免粗差（gross error）（即：错误）的出现。 2衡量精度的指标测量上常见的精度指标有：中误差、相对误差、极限误差。一、中误差方差某量的真误差，[]求和符号。规律：标准差估值（中误差m）绝对值愈小，观测精度愈高。在测量中，n为有限值，计算中误差m的方法，有： 1、用真误差（true error）来确定中误差适用于观测量真值已知时。真误差Δ观测值与其真值之差，有：标准差中误差（标准差估值）， n为观测值个数。 2、用改正数来确定中误差（白塞尔公式）适用于观测量真值未知时。 V最或是值与观测值之差。一般为算术平均值与观测值之差，即有：二、相对误差 1、相对中误差=

2、往返测较差率K= 三、极限误差（容许误差）常以两倍或三倍中误差作为偶然误差的容许值。即：。 3误差传播定律一、误差传播定律设、…为相互独立的直接观测量，有函数，则有：二、权（weight）的概念 1、定义：设非等精度观测值的中误差分别为m 1、m 2、…mn，则有：权其中，为任意大小的常数。当权等于1时，称为单位权，其对应的中误差称为单位权中误差（unit weight mean square error）m0，故有：。 2、规律：权与中误差的平方成反比，故观测值精度愈高，其权愈大。

标准误计算公式

标准误标准误差，也称标准误，是描述对应的样本统计量抽样分布的离散程度及衡量对应样本统计量抽样误差大小的尺度。对一个总体多次抽样，每次样本大小都为n，那么每个样本都有自己的平均值，这些平均值的标准差叫做标准误差。标准误计算公式但由于通常σ为未知，此时可以用研究中取得样本的标准差 (s) 来估计：标准差在统计中，标准差是一种用于量化一组数据值的变化或分散程度的度量。一个较大的标准差，代表大部分数值和其平均值之间差异较大；一个较小的标准差，代表这些数值较接近平均值。

在Excel中计算方差的公式为STDEV.P和STDEV.S（或STDEV）其中，STDEV.P 计算时，认为你给出的数据是总体，因此它的分母为N，而STDEV.S计算时，认为你给出的数据是样本，因此它的分母为N-1。在R中，用到的函数为sd，默认的就是样本，因此分母为N-1。标准误与标准差的区别从上面的描述我们就知道了，标准差与标准误的区别在于：

1.标准差是对一次抽样的原始数据进行计算的，而标准误则是对多次抽样的样本统计量进行计算的（这个统计量可以是均值）； 2.标准差只是一个描述性指标，只是描述原始数据的波动情况，而标准误是跟统计推断有关的指标，大多数的统计量计算都需要用到标准误。最后举个简单的例子：例如我们要调查地区A中10岁男孩的身高。如果全部都统计下来，直接测是最准确的数据。但是成本高，不现实。因此需要进行采样，一次测量100个男孩的身高，求这一次的均值M1与标准差S1，如果采样10次，每次都取100人，我们会得到10个均值，分别记为M1，M2，M3...M10，对这10个均值再求一个均值M以及标准差S，其中这个标准差S就是标准误(standard error)，即均值的标准误差(standard error of mean)。文章参考： https://https://www.360docs.net/doc/9517392219.html,/p/b6b87da11c82 https://https://www.360docs.net/doc/9517392219.html,/wiki/Standard_error https://https://www.360docs.net/doc/9517392219.html,/wiki/Standard_deviation

标准偏差计算公式

标准偏差计算公式标准偏差(Std Dev,Standard Deviation) -统计学名词。一种量度数据分布的分散程度之标准，用以衡量数据值偏离算术平均值的程度。标准偏差越小，这些值偏离平均值就越少，反之亦然。标准偏差的大小可通过标准偏差与平均值的倍率关系来衡量。标准偏差公式：S = Sqr(∑(xn-x拨)^2 /(n-1))公式中∑代表总和，x拨代表x的算术平均值，^2代表二次方，Sqr代表平方根。例：有一组数字分别是200、50、100、200，求它们的标准偏差。 x拨= (200+50+100+200)/4 = 550/4 = 137.5 S^2 = [(200-137.5)^2+(50-137.5)^2+(100-137.5)^2+(200-137.5)^2]/(4-1) 标准偏差S = Sqr(S^2) STDEV基于样本估算标准偏差。标准偏差反映数值相对于平均值 (mean) 的离散程度。 COUNT函数功能计算可以在Excel办公软件中计算参数列表中的数字项的个数。语法 COUNT(value1,value2, ...) 参数 V alue1, value2, ... 是包含或引用各种类型数据的参数（1～30个），但只有数字类型的数据才被计数。说明函数COUNT在计数时，将把数字、空值、逻辑值、日期或以文字代表的数计算进去；但是错误值或其他无法转化成数字的文字则被忽略。如果参数是一个数组或引用，那么只统计数组或引用中的数字；数组中或引用的空单元格、逻辑值、文字或错误值都将忽略。如果要统计逻辑值、文字或错误值，请使用函数COUNTA（COUNTIF按EXCEL的说明也行，但常出毛病）。示例如果A1为1，A5为3，A7为2，其他均为空，则： COUNT(A1:A7) 等于 3 备注：计算出A1到A7中，数字的个数 COUNT(A4:A7) 等于 2 备注：计算出A4到A7中，数字的个数 COUNT(A1:A7, 2) 等于 4 备注：计算A1到A7单元格和数字2一起，一共是多少个数字（A1到A7中有3个，加上数字2，一共4个） DEVSQ 返回数据点与各自样本平均值偏差的平方和。语法 DEVSQ(number1,number2,...) Number1, number2, ...为1 到30 个需要计算偏差平方和的参数，也可以不使用这种用逗号分隔参数的形式，而用单个数组或对数组的引用。说明参数可以是数字，或者是包含数字的名称、数组或引用。如果数组或引用参数包含文本、逻辑值或空白单元格，则这些值将被忽略；但包含零值的单元格将计算在内。

误差分析习题解答

“误差分析和数据处理”习题及解答 1．指出下列情况属于偶然误差还是系统误差？（1）视差；（2）游标尺零点不准；（3）天平零点漂移；（4）水银温度计毛细管不均匀。答：（1）偶然误差；（2）系统误差；（3）偶然误差；（4）系统误差。 2．将下列数据舍入到小数点后3位： 3.14159； 2.71729； 4.510150； 3.21650； 5.6235； 7.691499。答：根据“四舍六入逢五尾留双”规则，上述数据依次舍为： 3.142； 2.717； 4.510； 3.216； 5.624； 7.691。 3．下述说法正确否？为什么？（1）用等臂天平称衡采取复称法是为了减少偶然误差，所以取左右两边所称得质量的平均值作为测量结果，即 ()1 2 m m m = +左右（2）用米尺测一长度两次，分别为10.53 cm 及10.54 cm ，因此测量误差为0.01 cm 。答：（1）错。等臂天平称衡时的复称法可抵消因天平不等臂而产生的系统误差。被测物（质量为m ）放在左边，右边用砝码（质量为m r ）使之平衡，ml 1 = m r l 2，即 2 r 1 l m m l = 当l 1 = l 2时，m = m r 。当l 1 ≠ l 2时，若我们仍以m r 作为m 的质量就会在测量结果中出现系统误差。为了抵消这一误差，可将被测物与砝码互换位置，再得到新的平衡，m l l 1 = ml 2，即 1 l 2 l m m l = 将上述两次称衡结果相乘而后再开方，得 m =这时测量结果中不再包含因天平不等臂所引起的系统误差。（2）错。有效数字末位本就有正负一个单位出入；测量次数太少；真值未知。 4．氟化钠晶体经过五次重复称量，其质量（以克计）如下表所示。试求此晶体的平均质量、平均误差和标准误差。

标准偏差与相对标准偏差公式

标准偏差数学表达式： ?S-标准偏差（%） ?n-试样总数或测量次数，一般n值不应少于20-30个 ?i-物料中某成分的各次测量值，1～n；标准偏差的使用方法六个计算标准偏差的公式[1] 标准偏差的理论计算公式设对真值为X的某量进行一组等精度测量, 其测得值为l 1、l 2、……l n。令测得值l与该量真值X之差为真差占σ, 则有σ 1 = l i ? X σ 2 = l2 ? X …… σ n = l n ? X 我们定义标准偏差(也称标准差)σ为（1）由于真值X都是不可知的, 因此真差σ占也就无法求得, 故式只有理论意义而无实用价值。标准偏差σ的常用估计—贝塞尔公式由于真值是不可知的, 在实际应用中, 我们常用n次测量的算术平均值来代表真值。理论上也证明, 随着测量次数的增多, 算术平均值最接近真值, 当时, 算术平均值就是真值。

于是我们用测得值l i与算术平均值之差——剩余误差（也叫残差）V i来代替真差σ , 即设一组等精度测量值为l 1、l 2、……l n 则 …… 通过数学推导可得真差σ与剩余误差V的关系为将上式代入式(1)有 (2) 式(2)就是着名的贝塞尔公式(Bessel)。它用于有限次测量次数时标准偏差的计算。由于当时，,可见贝塞尔公式与σ的定义式(1)是完全一致的。应该指出, 在n有限时, 用贝塞尔公式所得到的是标准偏差σ的一个估计值。它不是总体标准偏差σ。因此, 我们称式(2)为标准偏差σ的常用估计。为了强调这一点, 我们将σ的估计值用“S ” 表示。于是, 将式(2)改写为 (2') 在求S时, 为免去求算术平均值的麻烦, 经数学推导(过程从略)有于是, 式(2')可写为 (2") 按式(2")求S时, 只需求出各测得值的平方和和各测得值之和的平方艺, 即可。