《测量误差基本概念》课件.pptVIP

*******************测量误差基本概念测量误差是指测量值与真值之间的差异。它反映了测量过程中的不确定性，是测量结果不可避免的组成部分。测量概念和特点11.获取信息测量是获取物体属性数值的过程，例如长度、重量、温度等。22.比较和量化测量需要将被测量的属性与标准进行比较，并将比较结果用数值表达。33.误差不可避免由于仪器精度和操的因素，测量结果不可避免地存在误差。44.广泛应用测量在科学研究、工程设计、生产制造等各个领域发挥着重要作用。测量量的定义长度测量测量长度使用尺子等工具，长度是物体在空间中占据的距离，用厘米、米等单位表示。温度测量测量温度使用温度计，温度反映物体冷热程度，用摄氏度、华氏度等单位表示。质量测量测量质量使用天平或电子秤，质量是物体所含物质的多少，用克、千克等单位表示。时间测量测量时间使用秒表，时间是物理学中描述事件发生顺序和持续时间的物理量，用秒、分、小时等单位表示。测量值的表示方式数字表示测量值通常用数字来表示，并包含测量单位。例如，用“10.5cm”表示长度，用“20.3℃”表示温度。有效数字表示有效数字表示测量值的精确程度，包含所有确定数字和一个不确定的数字。例如，测量结果“10.5cm”有三个有效数字。误差表示测量误差可以用绝对误差或相对误差表示，分别反映测量值与真实值的偏差和偏差占真实值的比例。不确定度表示测量不确定度表示测量结果的可靠程度，是反映测量结果可能偏离真实值的范围。测量误差的定义测量值与真实值测量误差是指测量值与真实值之间的差异。误差的本质测量误差反映了测量结果的准确程度。误差的表达测量误差可以用绝对误差或相对误差表示。测量误差的特点随机性测量误差的大小和符号不可预知，随机分布。不可避免性任何测量都存在误差，不可能完全消除。可控性通过合理的测量方法和仪器选择，可以减小误差的影响。可估算性可以运用统计方法估计误差的大小和分布规律。测量误差的分类系统误差系统误差是由于测量方法、仪器缺陷或环境条件造成的，在相同条件下多次测量时，误差值大小和符号保持一致。偶然误差偶然误差是由一些随机因素造成的，在相同条件下多次测量时，误差值的大小和符号随机变化。粗大误差粗大误差是由测量人员操作失误或仪器故障引起的，与其他误差相比，误差值明显偏大。测量误差的来源仪器误差测量仪器本身存在误差，例如刻度误差、零点误差、灵敏度误差等。操作误差测量人员的操作不当，例如读数错误、仪器使用不规范、环境因素影响等，都会导致操作误差。环境误差环境因素变化也会影响测量结果，例如温度、湿度、气压、电磁干扰等。方法误差所选用的测量方法本身存在误差，例如测量方法不精确、公式推导错误、数据处理方法不当等。系统误差的形成机制系统误差是由测量系统本身的缺陷造成的，无法通过重复测量消除。1仪器误差仪器本身的缺陷，例如刻度不准、零点漂移等2方法误差测量方法本身的缺陷，例如测量原理不完善、操作不规范等3环境误差环境因素的影响，例如温度、湿度、气压等的变化4人为误差测量人员的错误操作，例如读数错误、记录错误等系统误差的种类仪器误差仪器本身的缺陷导致的误差，例如刻度误差、零点误差等。方法误差测量方法不完善或操作不当造成的误差，例如使用不合适的方法，操作步骤错误等。环境误差测量环境因素的影响，例如温度、湿度、气压等的变化导致的误差。人员误差操主观因素引起的误差，例如观察误差、读数误差等。偶然误差的形成机制1测量仪器误差仪器本身存在精度限制2环境因素温度、湿度等影响3观察者误差人为因素导致读数偏差4随机事件不可预测的因素影响偶然误差是由于测量过程中无法控制的因素导致的随机误差。这些因素包括仪器自身的精度限制、环境因素的影响、观察者的误差以及随机事件的影响。偶然误差的特点随机性每次测量结果都可能不同，在一定范围内随机分布。正负相抵大量测量值的平均值接近真实值，正负误差相互抵消。服从统计规律误差的分布服从正态分布，可以用统计方法进行分析处理。可减小不可消除通过增加测量次数，可以减小偶然误差的影响，但无法完全消除。粗大误差的特点11.随机性粗大误差出现的时间和大小无法预测，随机性较强。22.显著性粗大误差相对于其他误差而言明显较大，容易识别。33.可避免性粗大误差通常是人为操作失误导致，可以通过细心谨慎的操作来避免。44.影响大粗大误差会显著影响测量结果的准确性，需要及时识别并处理。系统误差的校正方法仪器校准通过标准仪器校准测量仪器，减少仪