误差理论及测量数据处理.docVIP

第一章 误差理论和测量数据处理 引言 无线电测量的意义 关于测量的概念，是在我们的生活和生产实践中形成的。 买布作衣服，就要用尺子量一量； 买米买肉，要用秤来秤一秤； 身体不舒服，要用体温表量一量体温； 作什么事，往往要看一看钟表，以便确定时间。------这些都是测量。 至于科学技术，尤其是现代科学技术，更离不开测量了。例如汔车，有几千个零件，在生产时，尺寸如果量得不准，往往只要有一发之差，就装不上去。没有高度准确的测量，现代科学技术和现代工业生产就不可能进行。 对电子技术来说，问题就显得更加突出一些。很多电现象是直接用眼睛看不到，用手摸不着的，必须用无线电测量技术才能取得质和量的轨律。 测量：是人类认识和改造客观世界的一种必不可少的重要手段；是在认识客观事物的过程中，通过实验的方法对客观事物取得定量的信息，这个过程就称为测量。 无线电测量：凡是利用无线电电子学技术进行的测量称为无线电测量或电子测量。 测量是在科学技术、工农业生产，国内外贸易，国防建设，工程项目和日常生活的各个领域中不可缺少的一项工作。 测量的目的是确定被测量的量值。 测量的质量往往会直接影响到国家，企业和人民群众的经济利益。例如： 对卫星发射系统的某一部件测量不准可导致卫星发射失败； 对出口货物称量不准时，多了会白送给外商，少了就要赔款，造成经济损失； 现在市场上的假冒伪劣商品和建筑行业的豆腐渣工程等，从技术上来讲，都是检验时测量不严格或者逃避检测所造成。 在技侦装备的研制和使用过程中，如果某些器件，部件，分机或系统测量不准，或调试得不准确，会造成侦收结果的误码率过高，甚至收不到信息，使工程遭失挫折。 因此，当报告测量结果时，必须对测量结果的质量给出定量的说明，以确定测量结果的可信程度。 测量不确定度就是对测量结果的质量的定量评定。 测量结果是否有用，取决于其不确定度大小，所以测量结果必须有不确定度说明，才是完整的和有意义的。 测量不确定度 六十年代以前，测量结果的质量用误差来表示； 七十年代和八十年代，测量结果的质量用准确度来表示； 测量误差和测量准确度都是在理想条件下定义的，都要使用“真值”来进行计算，而真值是不可能知道的，因此，对测量结果的质量不可能准确地定量评定。 在七个国际组织的建议和支持下，30个国家的专家经过十多年（1977——1993年）的研究论证，于1993年由国际标准化组织以七个国际组织的名义发布了 ISO1993（E）公告 《测量不确定度导则》 这七个国际组织是： BIPM 国际计量局 IEC 国际电工委员会 IFCC 国际分析化学联盟 ISO 国际标准化组织 IVPAC 国际应用化学联盟 IRPAP 国际应用物理联盟 OIML 国际法制计量组织 现已在全世界推广应用。 我国国防系统1996年发布文件，要求与国际接轨，采用这一标准。 测量不确定度的定量表示是一个较新的概念，它的应用具有广泛性和普遍性。正如国际单位制计量单位已渗透到各种科学技术的测量领域并被全世界采用一样，所有的测量都要给出测量结果，并给出测量结果的质量指标——测量不确定度。 无论哪个学科领域的测量都要用到测量不确定度。尤其在全球经济和市场激烈竟争的今天，测量不确定度表示方法的统一是国际贸易和技术交流所不可缺少的，它可使各国进行的测量和得到的结果进行相互比对，取得相互的承认和共识，促进科学技术的发展。 我国要取得国际经济和市场中的平等竟争地位，必须在各方面与国际接轨，包括我国出具的鉴定报告，测试报告，学术报告、技术规范、产品标准、甚至合同、协议等文件中，有关测量结果和测量不确定度的表述，都应该采用与国际一致的表达方式，因此应该学习国际标准化组织发布的ISO1993（E）公告《测量不确定度表示导则》。 误差和不确定度的基本概念 误差和不确定度的有关术语 测量误差 被测量measurand 定义：受测量的特定量。 被测量的真值就是被测量的定义值，又称被测量值。被测量的定义通常要规定某些特定物理状态条件。 例如：标称值为1m长的钢棒，要测准到微米量级时，应规定定义长度的温度和压力，因此被测量可定义为：某棒在25.00°C及101 325 Pa时的长度（若有必要，还可能加湿度、棒的支撑方式等条件）。若只测到毫米量级，其定义就无需规定温度、压力或其他条件。 （2）影响量influence quantity 定义：不是被测量但对测量结果有影响的量。 例如：用千分尺测棒的长度时