测量不确定度与回归分析.ppt

《测量不确定度与回归分析.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第18章测量不确定度与回归分析18.1测量误差概述任何测量的目的是为了获得被测量的真实值量是物体可以从数量上进行确定的一种属性。由一个数和合适的计量单位表示的量称为量值量值有理论真值、约定真值和实际值或标称值与指示值之分真值理论真值是在理想情况下表征一个物理量真实状态或属性的值，它通常客观存在但不能实际测量得到，或者是根据一定的理论所定义的数值约定真值是为了达到某种目的按照约定的办法所确定的值，或以高精度等级仪器的测量值约定为等精度等级仪器测量值的真值实际值是在满足规定准确度时用以代替真值使用的值

2、标称值和指示值标称值是计量或测量器具上标注的量值指示值（即测量值）是测量仪表或量具给出或提供的量值精度误差的来源测量环境误差测量装置误差测量方法误差测量人员误差误差的分类根据测量数据中误差的规律，有三类：系统误差随机误差粗大误差误差的表示绝对误差：测量值与真实值间的差值相对误差：绝对误差与真实值（或测量值）之比引用误差：绝对误差与仪表满量程之比基本误差：仪表在规定的标准条件（即标定条件）下所具有的引用误差（用于标识仪表精度等级）附加误差：当仪表的使用条件偏离标准条件时出现的误差（如温度、压力、频率

3、、电源电压波动附加误差等）粗大误差的处理准则1、3准则通常把3作为极限误差。如果一组测量数据中某个测量值的残余误差的绝对值时，则可认为该值含有粗大误差，应舍弃。2、肖维勒准则该准则以正态分布为前提，假设多次重复测量得到的N个测量值中，某个测量值的残余误差，则舍弃该测量值。值的选取与测量列的测量值个数有关，如表所示。3、格拉布斯准则该准则对于某个测量值的残余误差的绝对值，则判断此值中含有粗大误差，应剔除。的确定与重复测量次数N和置信概率有关，如表所示。随机误差的统计处理1、随机误差的正态分布曲线单峰

4、性有界性对称性正态分布密度函数2、正态分布的随机误差的数字特征标准差反映了随机误差的分布范围。标准差愈大，测量数据的分散范围就愈大。残余误差与标准差的估计值实际测量时真值无法知道，常用残余误差：对应标准差的估计值：算术平均值的标准差3、正态分布的概率计算测量结果的两种表示例有一组（10个）测量值为237.4、237.2、237.9、237.1、238.1、237.5、237.4、237.6、237.6、237.4，求测量结果。因此，测量结果可表示为：系统误差的判别与处理1、从误差根源上消除系统误差

5、系统误差：是由测量系统本身的缺陷或测量方法的不完善造成的，使得测量值中含有固定不变或按一定规律变化的误差特点：系统误差不具有抵偿性，也不能通过重复测量来消除，因此在处理方法上与随机误差完全不同处理原则：找出系统误差产生的根源，然后采取相应的措施尽量减小或消除系统误差分析系统误差的产生原因一般从以下5个方面着手：所用测量仪表或元件本身是否准确可靠测量方法是否完善传感器或仪表的安装、调整、放置等是否正确合理测量仪表的工作环境条件是否符合规定条件测量者的操作是否正确。如读数时的视差、视力疲劳等都会引起系

6、统误差2、系统误差的发现与判别（1）实验对比法通过改变产生系统误差的条件从而进行不同条件下的测量，以发现系统误差适用于：发现固定的系统误差（2）残余误差观察法是根据测量值的残余误差的大小和符号的变化规律来判断有无变化的系统误差（3）准则检查法马利科夫准阿贝准则3、系统误差的消除要绝对地消除系统误差是不可能的（1）消除系统误差产生的根源测量前，仔细检查仪表，正确调整和安装；防止外界干扰的影响；选择好观测位置消除视差；选择环境条件较稳定时进行测量和读数。（2）在测量系统中采用补偿措施找出系统误差的规律

7、，在测量过程中自动消除系统误差。（3）实时反馈修正当查明某种误差因素的变化对测量结果有明显的影响时，可尽量找出其影响测量结果的函数关系或近似函数关系，然后按照这种函数关系对测量结果进行实时的自动修正。（4）在测量结果中进行修正对于已知的系统误差，可以用修正值对测量结果进行修正；对于变值系统误差，设法找出误差的变化规律，用修正公式或修正曲线对测量结果进行修正；对未知的系统误差，则归入随机误差一起处理。测量误差的传递由于直接测量的结果有误差，由直接测量值经过计算得到的间接测量结果也会有误差，这就是误差

8、的传递（也称为误差的合成）即已知被测量与各个参数的函数关系以及各个参数测量值的分项误差，求被测量的总误差系统误差的传递随机误差的传递总的误差如果测量系统的系统误差与随机误差相互独立，则总的误差表示为18.3测量不确定度测量不确定度是指对测量结果不确定性的评价，是表征被测量的真值在某个量值范围的一个估计，测量结果中所包含的测量不确定度用以表示被测量值的分散性。所有的不确定度分量均用标准差表征，它们或者由随机误差引起，或者由系统误差引起，都对测量结果的分散性产生相应的影响测量不确定度的