3、测量误差和测量不确定度

《3、测量误差和测量不确定度》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章测量误差和测量不确定度本章学习要求：1、了解测量的一般过程；2、掌握误差与不确定度概念；3、掌握误差的处理；4、掌握测量结果的表示。计量学概论3.1测量概述1.作风：规范操作　实事求是质疑探究　创造发明2.目的：★获得被测量量的真值（最佳估计值）,并给出这个真值的置信度（不确定度）。★发现新现象，新问题，新规律。3.特征：a.一定的仪器b.一定的方法c.一定的环境d.一定的观察者第三章测量误差和测量不确定度第三章测量误差和测量不确定度4.过程：准备a.理论准备b.仪器准备c.观察准备观察记录a.安装调试b.观察测量c.数据记录（内容、日期、地点、合作者、

2、室温、气压、仪器简图、过程、数据、现象、问题）实验报告a.数据整理和处理b.实验报告编写(六部分)第三章测量误差和测量不确定度5、类型：●直接测量：被测量可直接用仪器比较读出。如：M、L、t、　等等。●间接测量：被测量为几个可直接测量量的函数。即:如:、等。第三章测量误差和测量不确定度6.任务：设法把测量的误差减至最少。求出被测量的最佳值（最近真值）算平均值（）估计最佳值的可靠程度（接近真值的程度）计算测量列的标准误差,即A类不确定度。计算反映系统误差的Ｂ类标准不确定度计算合成标准不确定度第三章测量误差和测量不确定度7.测量结果的两种表示形式：-------合

3、成标准不确定度其中其中------相对合成标准不确定度第三章测量误差和测量不确定度8.测量的精确度：精密度－－集中程度体现偶然误差精确度准确度-----偏离真值程度体现系统误差第三章测量误差和测量不确定度3.2测量误差1、测量误差的定义绝对误差：测量结果与被测量真值之差。相对误差：绝对误差除以被测量真值。分贝误差：相对误差的对数表示。引用误差：相对误差的另一种表示，分母取全量程，其百分数用来表示仪表的准确度（级）。2、误差的分类：系统误差：随机误差：粗大误差：第三章测量误差和测量不确定度3、系统误差●在同一条件下，对同一物理量进行多次测量时其测量误差的符号和值

4、保持不变，或者按一定规律变化的这类误差叫系统误差，是带有系统性和方向性的误差。●系统误差中符号和大小确定，可以修正；符号和大小不确定，可以限制和减小。●系统误差的来源：来源于仪器——调校仪器、保持使用条件；来源于操作——改进操作和读数方法；来源于环境——排除环境因素；来源于理论——对公式进行合理修正。●系统误差的补偿：P40第三章测量误差和测量不确定度4、随机误差在对同一量的多次重复测量中绝对值和符号以不可预知方式变化的测量误差分量。●产生原因：实验条件和环境因素无规则的起伏变化，引起测量值围绕真值发生涨落的变化。例如：电表轴承的摩擦力变动、螺旋测微计测力在一

5、定范围内随机变化、操作读数时的视差影响。●特点：有严格的统计规律：高斯分布、T分布等，对称性、有界性、单峰性、抵偿性。第三章测量误差和测量不确定度直接测量的误差估计1、测量列的标准差2、算术平均值的标准差3、统计定义范围内包含真值的几率为68.3%.第三章测量误差和测量不确定度间接测量的误差估计:教材P435、粗大误差含有粗大误差的值称为异常值，必须在数据处理时进行鉴别，发现后应剔除。粗大误差的产生原因主要有：测试人员粗心、客观条件变化等等。剔除粗大误差的准则：3σ准则格拉布斯准则罗曼诺夫斯基准则第三章测量误差和测量不确定度3.3测量不确定度的基本概念一、定义

6、：是与测量结果相关联的、表征合理的赋予被测量值分散性的参数。定义解析:一个参数一个表示被测量值分散性的参数一个与测量结果相联系的参数合理赋予的参数二、测量不确定度的含义：1）“合理”——reasonably，是指在统计控制状态下的测量。也就是说，测量是在重复性条件或复现性条件下进行的，此时对同一被测量做多次测量，所得测量结果的分散性，并用重复性标准〔偏〕差或复现性标准〔偏〕差表示。第三章测量误差和测量不确定度2）“相联系”——associatedwith，意指测量不确定度是一个与测量结果“在一起”的参数，在测量结果的完整表示中应包括测量不确定度。没有测量结果就

7、没有测量不确定度，定性分析不存在测量不确定度；仅给出测量结果而不给测量不确定度是没有意义的。3）“分散性”－Dispersion，指测量结果的分散性，即为一个量值区间，可以是某一个概率包含可能得到的测量结果。为了表征这种分散性，测量不确定度用标准〔偏〕差表示。在实际使用中，往往希望知道测量结果的置信区间，测量不确定度也可用标准〔偏〕差的倍数或说明了置信水准的区间的半宽度表示。为了区分这两种不同的表示方法，分别称它们为标准不确定度和扩展不确定度。第三章测量误差和测量不确定度在测量不确定度定义中“合理赋予”这个词很关键：①由于测量不确定度是表示测量分散性的参数，是

8、一个“模糊”的范围，它的边界需要人“赋