號(hào)筒揚(yáng)聲器測(cè)量方法

主要起草單位：天津真美電聲器材公司 。

1993年6月14日，《號(hào)筒揚(yáng)聲器測(cè)量方法》發(fā)布。

1994年2月1日，《號(hào)筒揚(yáng)聲器測(cè)量方法》實(shí)施。

1.根據(jù)測(cè)量條件分為

（1）等精度測(cè)量：用相同儀表與測(cè)量方法對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量

（2）不等精度測(cè)量：用不同精度的儀表或不同的測(cè)量方法, 或在環(huán)境條件相差很大時(shí)對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量

2.根據(jù)被測(cè)量變化的快慢分為

（1）靜態(tài)測(cè)量

（2）動(dòng)態(tài)測(cè)量

1.直接測(cè)量法：不必測(cè)量與被測(cè)量有函數(shù)關(guān)系的其他量，而能直接得到被測(cè)量值的測(cè)量方法。

2.間接測(cè)量法：通過測(cè)量與被測(cè)量有函數(shù)關(guān)系的其他量來得到被測(cè)量值的測(cè)量方法。

3.定義測(cè)量法：根據(jù)量的定義來確定該量的測(cè)量方法。

4.靜態(tài)測(cè)量方法：確定可以認(rèn)為不隨時(shí)間變化的量值的測(cè)量方法。

5.動(dòng)態(tài)測(cè)量方法：確定隨時(shí)間變化量值的瞬間量值的測(cè)定方法。

6.直接比較測(cè)量法：將被測(cè)量直接與已知其值的同種量相比較的測(cè)量方法。

7.微差測(cè)量法：將被測(cè)量與只有微小差別的已知同等量相比較，通過測(cè)量這兩個(gè)量值間的差值來確定被測(cè)量值的測(cè)量方法。

測(cè)量統(tǒng)計(jì)處理

（1）正態(tài)分布

隨機(jī)誤差具有以下特征:

① 絕對(duì)值相等的正誤差與負(fù)誤差出現(xiàn)的次數(shù)大致相等——對(duì)稱性；

② 在一定測(cè)量條件下的有限測(cè)量值中，其隨機(jī)誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過一定的界限——有界性；

③ 絕對(duì)值小的誤差出現(xiàn)的次數(shù)比絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)多——單峰性；

④對(duì)同一量值進(jìn)行多次測(cè)量，其誤差的算術(shù)平均值隨著測(cè)量次數(shù)n的增加趨向于零——抵償性。（凡是具有抵償性的誤差原則上可以按隨機(jī)誤差來處理）；

這種誤差的特征符合正態(tài)分布

（2）隨機(jī)誤差的數(shù)字特征：如圖所示：

（3）用測(cè)量的均值代替真值；

（4）有限次測(cè)量中，算術(shù)平均值不可能等于真值；

（5）正態(tài)分布隨機(jī)誤差的概率計(jì)算

當(dāng)k=±1時(shí), Pa=0.6827, 即測(cè)量結(jié)果中隨機(jī)誤差出現(xiàn)在-σ～ σ范圍內(nèi)的概率為68.27%, 而|v|>σ的概率為31.73%。出現(xiàn)在-3σ～ 3σ范圍內(nèi)的概率是99.73%, 因此可以認(rèn)為絕對(duì)值大于3σ的誤差是不可能出現(xiàn)的, 通常把這個(gè)誤差稱為極限誤差。

例題：見圖所示：

（6）不等精度直接測(cè)量的權(quán)與誤差

1.在不等精度測(cè)量時(shí), 對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行m組測(cè)量, 得到m組測(cè)量列（進(jìn)行多次測(cè)量的一組數(shù)據(jù)稱為一測(cè)量列）的測(cè)量結(jié)果及其誤差, 它們不能同等看待。精度高的測(cè)量列具有較高的可靠性, 將這種可靠性的大小稱為“權(quán)”。

2.“權(quán)”可理解為各組測(cè)量結(jié)果相對(duì)的可信賴程度。 測(cè)量次數(shù)多, 測(cè)量方法完善, 測(cè)量?jī)x表精度高, 測(cè)量的環(huán)境條件好, 測(cè)量人員的水平高, 則測(cè)量結(jié)果可靠, 其權(quán)也大。權(quán)是相比較而存在的。 權(quán)用符號(hào)p表示, 有兩種計(jì)算方法: "para" label-module="para">

① 用各組測(cè)量列的測(cè)量次數(shù)n的比值表示, 并取測(cè)量次數(shù)較小的測(cè)量列的權(quán)為1,則有

p1∶p2∶…∶pm=n1∶n2∶…∶nm

② 用各組測(cè)量列的誤差平方的倒數(shù)的比值表示, 并取誤差較大的測(cè)量列的權(quán)為1, 則有

p1∶p2∶…∶pm=（1/σ1）^2:（1/σ2）^2:（1/σ3）^2:……（1/σm）^2

測(cè)量通用處理

（1）系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因

①傳感器、儀表不準(zhǔn)確（刻度不準(zhǔn)、放大關(guān)系不準(zhǔn)確）

②測(cè)量方法不完善（如儀表內(nèi)阻未考慮）

③安裝不當(dāng)

④環(huán)境不合

⑤操作不當(dāng)；

（2）系統(tǒng)誤差的判別

①實(shí)驗(yàn)對(duì)比法，例如一臺(tái)測(cè)量?jī)x表本身存在固定的系統(tǒng)誤差，即使進(jìn)行多次測(cè)量也不能發(fā)現(xiàn)，只有用更高一級(jí)精度的測(cè)量?jī)x表測(cè)量時(shí)，才能發(fā)現(xiàn)這臺(tái)測(cè)量?jī)x表的系統(tǒng)誤差；

②殘余誤差觀察法（繪出先后次序排列的殘差）；

③準(zhǔn)則檢驗(yàn)法

馬利科夫判據(jù)是將殘余誤差前后各半分兩組, 若“Σvi前”與“Σvi后”之差明顯不為零, 則可能含有線性系統(tǒng)誤差。

阿貝檢驗(yàn)法則檢查殘余誤差是否偏離正態(tài)分布, 若偏離, 則可能存在變化的系統(tǒng)誤差。將測(cè)量值的殘余誤差按測(cè)量順序排列，且設(shè)A=v12 v22 … vn2, B=(v1-v2)2 (v2-v3)2"para" label-module="para">

若|B/2A-1|>1/n^1/2,則可能含有變化的系統(tǒng)誤差。

(3)系統(tǒng)誤差的消除

在測(cè)量結(jié)果中進(jìn)行修正 已知系統(tǒng)誤差, 變值系統(tǒng)誤差, 未知系統(tǒng)誤差

消除系統(tǒng)誤差的根源　根源

在測(cè)量系統(tǒng)中采用補(bǔ)償措施

實(shí)時(shí)反饋修正

測(cè)量粗大誤差

剔除壞值的幾條原則：

(1)3σ準(zhǔn)則（萊以達(dá)準(zhǔn)則）：如果一組測(cè)量數(shù)據(jù)中某個(gè)測(cè)量值的殘余誤差的絕對(duì)值|vi|>3σ時(shí), 則該測(cè)量值為可疑值（壞值）, 應(yīng)剔除。

(2)肖維勒準(zhǔn)則：假設(shè)多次重復(fù)測(cè)量所得n個(gè)測(cè)量值中, 某個(gè)測(cè)量值的殘余誤差|vi|>Zcσ,則剔除此數(shù)據(jù)。實(shí)用中Zc<3, 所以在一定程度上彌補(bǔ)了3σ準(zhǔn)則的不足。

(3)格拉布斯準(zhǔn)則：某個(gè)測(cè)量值的殘余誤差的絕對(duì)值|vi|>Gσ, 則判斷此值中含有粗大誤差, 應(yīng)予剔除。 G值與重復(fù)測(cè)量次數(shù)n和置信概率Pa有關(guān)。

解題步驟：如圖所示：

測(cè)量幾個(gè)問題

（1）誤差的合成：如圖所示：

絕對(duì)誤差的合成（例題）：

用手動(dòng)平衡電橋測(cè)量電阻RX。已知R1=100Ω, R2=1000Ω, RN=100Ω,各橋臂電阻的恒值系統(tǒng)誤差分別為ΔR1=0.1Ω, ΔR2=0.5Ω, ΔRN=0.1Ω。求消除恒值系統(tǒng)誤差后的RX.

（2）最小二乘法的應(yīng)用：

推導(dǎo)過程，如圖冊(cè)所示：

最小二乘法應(yīng)用例子：如圖冊(cè)所示:

5.用經(jīng)驗(yàn)公式擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)——回歸分析

用經(jīng)驗(yàn)公式擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，工程上把這種方法稱為回歸分析?；貧w分析就是應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從而得出反映變量間相互關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式，也稱回歸方程。

測(cè)量方法是指人們認(rèn)識(shí)自然界事物的一種手段，例如：要知道某塊金屬的質(zhì)量，可以用天平這種儀器來測(cè)量，而使用天平就是一種測(cè)量質(zhì)量的方法 。

地質(zhì)測(cè)量方法是測(cè)繪地質(zhì)圖的方法。

基本內(nèi)容是：①地層劃分與對(duì)比，主要根據(jù)巖石性質(zhì)、巖石組合、古生物及地層學(xué)的原理與方法；運(yùn)用地層剖面測(cè)量解決此項(xiàng)任務(wù)。最終成果是調(diào)查區(qū)的綜合地層柱狀圖；②路線地質(zhì)調(diào)查。沿走向追索以查明界線性質(zhì)、特征、地質(zhì)體沿走向的變化，用橫穿路線(路線方向與地質(zhì)界線或地質(zhì)體走向大致垂直)以查明地質(zhì)體的性質(zhì)及其橫向變化。

地質(zhì)測(cè)量的精細(xì)程度及主要任務(wù)取決于比例尺，一般分為小比例尺(1/20萬～1/100分以上)，中比例尺(1/5萬～1/1萬)和大比例尺(1/5千～1/5百以下)三種。小比例尺圖的填圖單元(被測(cè)地質(zhì)體單元)較大。填圖面積大，地質(zhì)點(diǎn)及觀測(cè)線的間距大。反映區(qū)域性地質(zhì)規(guī)律；大比例尺圖的填圖單元?jiǎng)澐趾芗?xì)。地質(zhì)體的細(xì)微特征均應(yīng)反映，填圖面積很小，地質(zhì)點(diǎn)及觀測(cè)線間距很小。一般用于礦體、地基及重要地質(zhì)意義地區(qū)。一般在某區(qū)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)量時(shí)先作小比例尺測(cè)量，然后逐步向大比例尺過渡。從第一張地質(zhì)圖問世以來已有近150年的發(fā)展歷史。地質(zhì)測(cè)量方法隨著地質(zhì)基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展而前進(jìn)。遙測(cè)遙感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、地球物理與地球化學(xué)技術(shù)的引進(jìn)是地質(zhì)測(cè)量方法的發(fā)展趨勢(shì) 。