第2章测量误差与测量结果处理.pptVIP

第二章 测量误差与测量结果处理;第一节 误差的概念及表示方法;3、真值、最佳值、实际值、约定真值 真值：被测量本身的真实值，用A0表示，通常真值是不可知的，实际中通常用最佳值来代替。 最佳值：在理想情况下，在排除系统误差的前提下，进行无数次测量的算术平均值就是真实值。将满足一定测量精度的、有限次测量的算术平均值就是最佳值，也称为实际值、实际真值或者相对真值，用A表示。 实际值：满足规定准确度要求，用来代替真值使用的量值。常用高一等级或数级的计量标准所测得的量值作为实际值。 约定真值AS：法令形式定下来的实物基准。;4、示值 也称为测量值或者指示值，是指测量器具的读数装置所指示出来的被测量的数值，用χ表示。 5、测量误差 测量结果与被测真值的差异，通常可以分为绝对误差和相对误差俩种。 6、测量准确度 测量结果与真值一致的程度，用准确度等级描述。 7、测量精密度 误差（或者测量值）分布的密集或离散程度。 8、标称值 测量器具上标定的数值，例如砝码上的标定值。;2.1.2 测量误差的来源 测量的目的是得到被测量的真实结果（真值），但真值往往很难获取。测量值与真值间的差异称为测量误差。 对客观事物认识的局限性、测量工具不准确、测量手段不完善、环境影响或者测量工作中的疏忽等都会产生测量误差，误差是不可避免的。例如： 1、前次测量和后次测量的结果不一致； 2、不同仪器测量时测得的结果间存在差异； 3、同一个人、同一台仪器的俩次测量误差不同； 4、对同一被测量采用不同方法测量也存在误差。;有测量就有误差，误差存在于一切科学实验和测量的全过程，不含误差的测量是不存在的。 测量误差并不可怕，重要的是我们要知道实际测量的精确程度和产生误差的原因。 研究误差的目的，归纳起来可有如下几个方面： 1、正确认识误差的来源和性质以减小测量误差； 2、正确处理测量数据，以得到接近真值的结果； 3、合理地制定测量方案，组织科学实验，正确地选择测量方法和测量仪器； 4、在设计仪器时，需要使用误差理论进行分析并适当控制可能的误差因素，以减小测量误差。;误差的来源分主要有 仪器误差：也称设备误差，因设计、制造、装配的不完善以及仪器使用过程中的元器件老化、零部件损坏等引入的误差。 使用误差：也称操作误差，指对测量设备操作不当造成的误差。 人身误差：由于测量人员的感觉和运动器官不完善、固有习惯等产生的误差。 环境误差：也称影响误差，由于各种环境因素与要求的测量条件不一致所造成的误差。 方法误差：测量方法不完善（不当）或测量原理不严密所引起的误差，也称理论误差。;2.1.3 测量误差的分类;2.1.4 测量误差的表示方法;例2.1.1 已知被测电压真值U0为100V，用电压表测量指示值(示值)u为101V，则其绝对误差为?;2 相对误差;★满度（相对）误差或引用误差：仪器量程内最大绝对误差与测量仪器满度值（量程上限）的百分比。;例2.1.4 要测量一个40V左右的电压，有两块电压表，其中一块量程为50V、1.5级，另一块量程为100V、1.0级，问应选用哪一块表测量比较合适？;例２.1.5 测量两个电压，分别得测量值为U1x=103V，U2x=12V，实际值为U1=100V，U2=10V，求两次测量的绝对误差和实际相对误差。;例2.1.7 用电压表校准万用表时测得的两个电压值100V、50V，而用万用表测得的值分别是90V、40V，求两次测量的绝对误差、修正值、实际相对误差？;例2.1.8 某1.0级电压表的满度值xm=100μA，求测量值分别为x1=100μA，x2=80μA，x3=20μA时的绝对误差和示值相对误差。;例2.1.9 要测量100℃的温度，现有0.5级、测量量程为0-300℃和1.0级、量程为0-100℃的两种温度计，试分析各自产生的示值误差。;3 容许误差 测量仪器误差是产生测量误差的主要因素，为保证测量结果的准确可靠，必须对测量仪器本身的误差有一定的要求。 容许误差是指测量仪器在规定使用条件下可能产生的最大误差范围是用来衡量电子测量仪器质量的最重要指标。 仪器在出厂前必须由检验部门对其误差指标进行检验，并定期校准检定，凡各项误差指标在容许范围内算合格，否则，不能算合格仪器。 容许误差也称极限误差或者仪器误差。可以用绝对误差表示也可以用相对误差表示。仪器误差包括：;（1）工作误差：指在额定工作条件下仪器误差的极限值，即来自外部的各种影响量和仪器内部的影响特性为任意可能的组合时的最大极限值，用来估计测量结果方便但往往偏大。 （2）固有误差：当仪器的各种影响量和影响特性处于基准条件时仪器所具有的误差。 （3）影响误差：指当一个影响量在额定范围内变化，其他影响量均处于基准条件时所具有的误差。例如温度误差、频率误差等等， （4）稳定误差：仪器的标称