误差理论_第一章_绪论讲述.pptx

第1章　绪论 1 本章目标 测量误差的基本概念； 误差的表达形式； 误差分类； 误差来源； 给出描述误差大小的精度概念及其与误差类型之间的关系； 给出测量中的有效数字概念及其在数据处理中的基本方法； 通过学习本章内容，使读者对测量误差分析及其数据处理的问题有一个概貌的了解，为学习后面章节的内容奠定基础； 2 重点与难点 误差定义及表达形式 测量误差来源的分析 测量误差按误差性质的分类处理 有效数字定义及选取 3 第一节 研究误差的意义 仪器仪表是工业生产的“倍增器”，是高新技术和科研的“催化剂”，在军事上体现的是“战斗力”。 王大珩等 4 什么是测量 以确定量值为目的的一组操作。 借助仪器设备 （工作用计量器具以及各级标准计量器具） 按照一定的方法 （检定规程和规范，国标GB） 在一定的工作环境下（温度，湿度，压力） 通过检测人员 （一级，二级注册计量师，各类检定员证书 得出或读出的测量数值（原始记录） 5 第一节 研究误差的意义 正确认识误差的性质，分析误差产生的原因 正确处理测量和实验数据，合理计算所得结果 正确组织实验过程，合理设计、选用仪器或测量方法 从根本上，消除或减小误差 通过计算得到更接近真值的数据 根据目标确定最佳系统 6 第二节 误差的基本概念 什么是测量误差？ 所得结果与被测对象的真实值（简称“真值”）不一致，存在一定的差值，这个差值就是我们所说的“测量误差”。 造成测量误差的原因？ 计量器具本身的准确度 测量对象的不稳定 测量方法的不完善 测量环境的不理想 测量人员本身的素质和经验 7 第二节 误差的基本概念 举例来说： 大气压力经常用760mmHg的标准值，但是，此数值并不是大气压力的真实值。可用工作气用气压计去测量大气压力的值，但是，如果用二等标准气压计去测量， 则所得到的值更加接近真实的大气压力值，但是仍然不能准确的知道该处真正的大气压力值。 8 第二节 误差的基本概念 本节内容： 这一节将介绍测量误差的基本概念，如测量误差的定义、分类、误差的来源等。通过这些内容对测量误差有个全面的了解。 9 一、误差的定义与表示方法 误差（Error）：　　　 误差 测得值 真值 ＝ － 真值（True Value）：观测一个量时，该量本身所具有的真实大小。 分类： 理论值 约定真值 三角形内角之和恒为180o 一个整圆周角为360o 国际千克基准 1Kg 10 一、误差的定义与表示方法 （约定）真值(Conventional True Value） 指定值、最佳估计值、约定值或参考值 是指对于给定用途具有适当不确定度的、赋予特定量的值。这个术语在计量学中常用。 由国家建立的实物标准（或基准）所指定的千克副原器质量的约定真值为1kg，其复现的不确定度为0.008mg。 当今保存在国际计量局的铂铱合金千克原器的最小不确定度为0.004mg 误差是针对真值而言的，真值一般都是指约定真值。 亦称 11 一、误差的定义与表示方法 测量结果： X 取决于赋予被测量的值，如，测得值，实验值，仪器指针的示值等 真值： X0 对测量而言，人们把一个量本身所具有的真实大小认为是被测量的真值。 当测量不完善时，通常不能获得真值，但是，在某些情况下，人们约定俗成地把某些相对意义上接近与真值的值用来代替真值。 12 一、误差的定义与表示方法 真值包括： 1.理论真值：如三角形的内角和。 2.约定真值： 指定值，最佳估计值，约定值，参考值 例如：某砝码名义上标注为1kg，测量时的实际值为1.002kg，可把1.002kg当做约定真值。 例如：对某量重复测量5次，用5次测量值的平均值作为约定真值。 例如：可用计量标准所复现的量值为约定真值 高一级标准器具所允许的误差范围为低一级标准器或工作用计量器具最大允许误差的1/3-1/10，则根据微小误差取舍原则，高一级计量器具所复现的值可作为约定真值 13 一、误差的定义与表示方法 误差 绝对 误差 相对 误差 粗大 误差 系统 误差 随机 误差 表示形式 性质特点 14 一、误差的定义与表示方法 测得值 被测量的真值，常用约定真值代替 绝对误差 特点： 1) 绝对误差是一个具有确定的大小、符号及单位的量。 2) 单位给出了被测量的量纲，其单位与测得值相同。 ?L＝L－L0 绝对误差 测得值 真值 ＝ － 15 一、误差的定义与表示方法 修正值(Correction) :　为了消除固定的系统误差用代数法而加到测量结果上的值。 修正值 真值 测得值 ? － 特点： 1) 与误差大小近似相等，但方向相反。 2) 修正值本身还有误差。 ? 误差 － 真值 测得值 ? + 修正值 16 一、误差的定义与表示方法 【例1-1】