誤差理論與數據處理（簡體書）

測量是人類認識與探索自然的一種必不可少的重要手段，也是人類打開未來知識寶庫的金鑰匙。《誤差理論與數據處理》主要介紹量值傳遞與計量檢定、靜態和動態測量誤差分析與數據處理的基本方法，除緒論外，內容包括量值傳遞與計量檢定、誤差分析的基本概念、測試系統的誤差分析與補償、測量結果的處理及評定、數據處理的最小二乘法、靜態實驗數據的處理方法、動態實驗數據的處理方法和誤差分析與數據處理應用實例等。在理論與實踐結合方面，介紹了力、溫度、角速度、加速度、電流等參數測量時的誤差分析與數據處理實例。
《誤差理論與數據處理》可作為普通高等院校儀器儀錶類專業、機械類專業、電氣電子類專業、信息類專業及其他相關專業的本科生教材，也可作為計量、測試領域相關技術人員的參考書。

《普通高等教育"十二五"規劃教材:誤差理論與數據處理》可作為普通高等院校儀器儀表類專業、機械類專業、電氣電子類專業、信息類專業及其他相關專業的本科生教材，也可作為計量、測試領域相關技術人員的參考書。

前言
第1章 緒論
1.1 計量的基本概念與意義
1.2 測量的基本概念及其作用
1.2.1 測量的基本定義
1.2.2 測量方法的分類
1.2.3 測量的作用
1.3 誤差的基本概念及誤差分析的意義
1.3.1 誤差的概念
1.3.2 誤差的分類
1.3.3 誤差的來源
1.3.4 誤差分析的目的及意義
1.4 測量結果的評價及處理
1.4.1 測量結果的評價
1.4.2 測量結果的處理方法
1.5 誤差理論與數據處理的發展歷史
1.6 有效數字與數值運算
1.6.1 有效數字
1.6.2 數字舍入規則
1.6.3 數據運算規則
習題

第2章 量值傳遞與計量檢定
2.1 量值傳遞的基本概念
2.1.1 量值傳遞與溯源的概念
2.1.2 量值傳遞與溯源的方式
2.1.3 計量基準與計量標準
2.1.4 計量基準與計量標準的發展趨勢
2.2 計量檢定的基本方法及過程
2.2.1 計量檢定的概念與分類
2.2.2 檢定方法與檢定步驟
2.2.3 計量檢定系統表與計量檢定規程
2.2.4 分度、標定與比對
2.3 典型參數的計量檢定方法
2.3.1 基本計量單位
2.3.2 幾何量的計量檢定方法
2.3.3 力學量的計量檢定方法
2.3.4 電磁學參數的計量檢定方法
2.4 巡迴計量綜合保障系統
2.4.1 巡迴計量綜合保障概念、過程和特點
2.4.2 IMSS的計量確認體系規劃
習題

第3章 誤差分析的基本概念
3.1 隨機誤差
3.1.1 隨機誤差的基本概念
3.1.2 算術平均值
3.1.3 測量的標準差
3.1.4 測量的極限誤差
3.1.5 隨機誤差的其他分佈
3.2 系統誤差
3.2.1 系統誤差的基本概念
3.2.2 系統誤差的來源與分類
3.2.3 系統誤差的減小和消除
3.3 粗大誤差
3.3.1 基本概念
3.3.2 粗大誤差的判斷準則
3.3.3 粗大誤差的消除
3.4 誤差的合成
3.4.1 函數誤差
3.4.2 隨機誤差的合成
3.4.3 系統誤差的合成
3.4.4 誤差合成原理及其應用
3.5 誤差的分配
3.5.1 微小誤差取捨原則
3.5.2 按等影響原則分配誤差
3.5.3 按可能性調整誤差
3.5.4 驗算調整後的總誤差
3.6 最佳測量方案的確定
3.6.1 選擇最佳函數誤差公式
3.6.2 使誤差傳播係數儘量小
習題

第4章 測試系統的誤差分析與補償
4.1 測試系統靜態誤差的分析與補償
4.1.1 靜態誤差分析與補償的基本原理
4.1.2 開環系統的靜態誤差分析與補償
4.1.3 閉環系統的靜態誤差分析與補償
4.2 測試系統動態誤差的分析與補償
4.2.1 動態測量的基本概念
4.2.2 開環系統的動態誤差分析與補償
4.2.3 閉環系統的動態誤差分析與補償
4.3 提高測試系統性能的途徑
4.3.1 提高測試系統靜態性能的途徑
4.3.2 提高測試系統動態性能的途徑
習題

第5章 測量結果的處理及評定
5.1 等精度與不等精度測量的數據處理
5.1.1 等精度測量結果的數據處理
5.1.2 不等精度測量結果的數據處理
5.2 測量不確定度
5.2.1 不確定度來源
5.2.2 不確定度的基本概念
5.2.3 標準不確定度的評定
5.2.4 測量不確定度的合成
5.2.5 擴展不確定度
5.2.6 測量結果及其測量不確定度的表達
5.3 測量不確定度應用實例
5.3.1 測量不確定度計算步驟
5.3.2 電壓測量的不確定度計算
5.3.3 駐波比測量的不確定度計算
5.3.4 體積測量的不確定度計算
習題

第6章 數據處理的最小二乘法
6.1 最小二乘法原理
6.1.1 最小二乘基本原理
6.1.2 等精度測量的線性參數最小二乘原理
6.1.3 不等精度測量的線性參數最小二乘原理
6.2 最小二乘處理的基本運算
6.2.1 等精度測量線性參數最小二乘處理
6.2.2 不等精度測量線性參數最小二乘處理
6.2.3 非線性參數最小二乘處理
6.2.4 最小二乘原理與算術平均值原理的關係
6.3 最小二乘處理的精度估計
6.3.1 直接測量數據的精度估計
6.3.2 最小二乘估計量的精度估計
6.4 最小二乘處理應用實例——組合測量數據處理
習題

第7章 靜態實驗數據的處理方法
7.1 回歸分析的基本概念
7.1.1 變量之間的關係
7.1.2 回歸分析的基本思想和主要內容
7.2 -元線性回歸分析
7.2.1 回歸方程的確定
7.2.2 回歸方程的方差分析及顯著性檢驗
7.2.3 重複試驗情況
7.2.4 回歸直線的簡便求法
7.3 兩個變量都具有誤差時線性回歸方程的確定
7.3.1 概述
7.3.2 回歸方程的求法
7.4 一元非線性回歸
……

第8章 動態實驗數據的處理方法
第9章 誤差分析與數據處理應用實例
參考文獻
附錄

通常使用的表類量具有百分表、杠桿百分表和內徑百分表等。
（4）角度量具。
常用的角度量具有直角尺、方箱、正弦尺和水平儀。
直角尺是檢驗和劃線中常用的量具，在安裝和調整設備時，用來檢驗零部件有關表面的相互垂直度，也用于量具、量儀的檢定工作。直角尺按結構形式可分為圓柱角尺、刀口形角尺、矩形角尺、鑄鐵角尺及寬座角尺五種。
方箱是一個具有六個工作面的正方體，由鑄鐵或鋼材制成外形。方箱內為空腔，其中一面有V形槽。方箱主要用于機械零件平行度、垂直度的檢驗及劃線。
正弦尺是利用正弦原理測量工件角度和圓錐度的間接測量量具，它的結構簡單，使用方便，對小角度的測量可以達到較高的準確度。
水平儀用來測量水平位置或垂直位置的微小角度偏差的一種量具。常用于檢驗和調整設備安裝的水平位置和垂直位置，也可以用來測量機床導軌的直線度、平面度、平行度，以及測量平板、平尺的平面度等。
（5）平直量具。
常用的平直量具有平板、樣板直尺和平尺。
平板在量具檢定、精密測試及劃線中作為基準定位面或輔助工具。平板有鋼制平板和巖石平板兩種。
樣板直尺是以光隙法檢定精密平面的直線度及平面度的量具，也可以用光隙法與量塊比較測量零件的尺寸。樣板直尺分刀口直尺、三棱直尺及四棱直尺三類。
平尺是用來測量工件的直線度和平面度的量具，一般與水平儀結合使用。平尺按結構可分為矩形平尺、工形平尺及橋形平尺三類。
2）專用量具
量規是一種沒有刻度的專用檢驗工具。用量規檢驗零件時，只能判斷零件是否合格，而不能給出具體的數值。量規的結構簡單，使用方便可靠，檢驗效率高，因此在機械制造中得到廣泛的應用。
常用的量規有檢驗孔、軸的光滑極限量規，直線尺寸量規（包括高度規和深度規），形狀位置量規，鍵槽量規，花鍵量規及螺紋量規等。
3）機械式量儀
機械式量儀主要指用于長度和角度測量的純機械儀器。這類測量儀器結構簡單，調整方便，精度也能滿足部分被測工件或器具的要求，所以至今仍然被廣泛應用，如各種機械式比較儀、測微儀、直角尺檢定儀和水平檢定器等。
4）光學式量儀
光學式量儀是利用光學與機械原理相結合設計的儀器，在醫療衛生、環境監測、航空航海、天文氣象、大地測量、橋梁建筑、機械加工等領域得到了廣泛的應用。
光學式量儀按用途可分為長度測量儀、線紋測量儀、角度測量儀、平面度測量儀；按光學系統可分為自準直式、顯微鏡式、光波干涉式和投影式。自準直式光學量儀有目鏡式自準直儀、光電準直儀、測微平行光管、立／臥式光學計等。顯微鏡式光學量儀有測長機、測長儀、工具顯微鏡、光學分度頭、測角儀等。投影式光學量儀有立／臥式投影儀。光波干涉式光學量儀有接觸式干涉儀、干涉顯微鏡、等厚干涉儀、等傾干涉儀等。
5）電動式量儀
電動式量儀是基于電學原理將被測參量轉換為電信號，再經過電子線路放大或運算，最后進行顯示或打印處理的計量儀器。這類儀器具有使用方便、效率高、適應性強等突出特點。
電動式量儀按用途分為電動測微儀、電動輪廓儀、圓度儀、三坐標測量機等；按傳感器原理分為電感式、電容式、電壓式、光柵式等；按電路原理可分為模擬式和數字式。