生物医学测量与传感器2课件.ppt

系统误差的传递 B 乘除运算设：R为分析结果A，B，C三个测量值 相乘除的结果，如计算式是： 则得到： 分析结果的相对误差，是各测量步骤相对误差的代数和（即：在乘法运算中，分析结果的相对误差是各个测量值的相对误差之和、而除法则是它们的差）。 系统误差的传递 C 指数运算 如果分析结果R与测量值A有下列关系： ，则其误差传递关系式为： 有指数关系分析结果的相对误差，为测量值的相对误差的指数倍。 系统误差的传递 D 对数运算如果分析结果R与测量值A有如下关系： 其误差传递的关系式为： 随机误差的传递 随机误差的传递A．加减运算 计算结果的方差（标准偏差的平方）平方是各测量值方差的平方和，如 ，则： 随机误差的传递 B 乘除运算计算结果的相对标准偏差的平方是各测量值相对平均偏差平方的和，对于算式 ，则： 随机误差的传递 C 指数运算对于 ，结果的相对偏差是测量值相对偏差的n倍，即： 随机误差的传递 随机误差的加减混合运算对于一般的情况： 分析结果的标准偏差的平方是各测量步骤标准偏差的平方与系数平方乘积的总和。 提高分析结果准确度的方法1.选择合适的分析方法 2.减小测量误差 3. 减小随机误差 4. 消除系统误差 第一章 测量误差理论与分析 本章内容1. 概述2. 测量误差的分类3. 测量误差的表示方法4. 测量误差的处理 5. 测量误差的传递 由于实验方法和实验设备的不完善，周围环境的影响，以及人的观察力，测量程序等限制，实验观测值和真值之间，总是存在一定的差异。人们常用绝对误差、相对误差或有效数字来说明一个近似值的准确程度。为了评定实验数据的精确性或误差，认清误差的来源及其影响，需要对实验的误差进行分析和讨论。由此可以判定哪些因素是影响实验精确度的主要方面，从而在以后实验中，进一步改进实验方案，缩小实验观测值和真值之间的差值，提高实验的精确性。 测量概述 测量是人类认识事物本质所不可缺少的手段。通过测量和实验能使人们对事物获得定量的概念和发现事物的规律性。科学上很多新的发现和突破都是以实验测量为基础的。测量就是用实验的方法，将被测物理量与所选用作为标准的同类量进行比较，从而确定它的大小 。 测量概述 测量概述 真值 指被测量在一定条件下客观存在的、实际具备的量值。真值是不可确切获知的，实际测量中常用“约定真值”和“相对真值”。 理论真值： 设计时给定或用数学、物理公式计算出的给定值 约定真值： 世界各国公认的几何量和物理量的最高基准的量值 如：基准米 (氪-86的能级跃迁在真空中的辐射波长) 相对真值： 光在真空中1s时间内传播距离的1/299792485 1m=1650763.73λ 标准仪器的测得值或用来作为测量标准用的标准器的值 测量概述 示值： 由测量仪器给出的量值，也称测量值或测量结果 标称值： 计量或测量器具上标注的量值。如温度计上显示的温度 测量误差 在实际测量过程中，人们对于客观事物认识的局限性、测量工具不准确、测量手段不完善、受环境影响或测量工作中的疏忽等，都会是测量结果与被测量的真值在数量上存在差异，这个差异称为测量误差。 测量概述 平均值 真值是待测物理量客观存在的确定值，通常真值是无法测得的。将测量值加以平均，可以获得非常接近于真值的数值。但是实际上实验测量的次数总是有限的。用有限测量值求得的平均值只能是近似真值，常用的平均值有下列几种: 算术平均值 几何平均值 均方根平均值 以上介绍各平均值的目的是要从一组测定值中找出最接近真值的那个值。由于数据的分布较多属于正态分布，所以通常采用算术平均值。 测量概述 误差公理 一切测量都具有误差，误差自始至终存在于所有科学实验的过程之中。研究误差的目的是找出适当的方法减小误差，使测量结果更接近真值。 准确度 测量结果中系统误差与随机误差的综合，表示测量结果与真值的一致程度，由于真值未知，准确度是个定性的概念 测量不准确度 表示测量结果不能肯定的程度，或是说表征测量结果分散性的一个参数。它只涉及测量值，是可以量化的，经常由被测量算术平均值的标准、相关量的标定不确定度等联合表示。 重复性 在相同条件下，对同一被测量进行多次测量所得到的结果之间的一致性。相同条件包括：相同的测量程序、测量方法、观测人员、测量设备和测量地点等 测量误差的分类 根据误差的性质和产生的原因，一般分为三类： 系统误差  在相同测量条件下，对同一被测量