测量误差和数据处理的意义与方法教程ppt课件.ppt

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1、测量误差和数据处理二○一五年五月测量误差和数据处理概述[测量]误差定义及表达[测量]误差的来源和分类测量方法计量器具的误差数据处理测量误差的计算基础概述测量——通过实验获得许可合理赋予某量一个或多个量值的过程（该过程可以是自动地进行的）。例如：用天平称量药品重量的过程；用钢卷尺测量管件的长度的过程。（1）测量不适用于标称特性；（2）测量意味着量的比较并包括实体的计数；（3）测量的先决条件是对测量结果预期用途相适应的量的描述、测量程序以及根据规定测量程序进行操作的经校准的测量系统。标称特性是指不以大小区分的现象、物体或物

2、质的特性。如：人的性别，样品的颜色等。概述测量结果—与其它有用的相关信息一起赋予被测量的一组量值。1、测量结果由测得值及有关其可信程度的信息组成2、对于某些用途而言，如果认为测量不确定度可以忽略不计，则测量结果可以仅用被测量的估计值表示，也就是此时测量结果可表示为单个测得的量值。在许多领域中这是表示测量结果的常用方式3、对于间接测量，被测量的估计值是由各直接测量的输入量的量值经计算获得的，其中各直接测量的量值的不确定度都会对被测量的测量结果的不确定度有贡献4、在传统文献和VIM的以前版本中，测量结果定义为赋予被测量的量

3、值，并根据上下文说明是指示值、未修正结果还是已修正结果。测量得到的仅仅是被测量的估计值，其可信程度由测量不确定度来定量表示。因此通常情况下，测量结果表示为被测量的估计值及其测量不确定度，必要时还要给出不确定度的自由度。如在检定、校准中所得到的测得值；计量器具出厂检验评定是否合格所得到的测得值；人们一般在使用合格的计量器具进行测量中，所得到的测得值都是测量结果，都不需要附有测量不确定度信息，如在医院测量体温，知道多少度即可，不会再说体温计测得值的测量不确定度是多少。单个测得的量值或对重复测量的算术平均值、经修正或未经修正

4、都是测得值，均代表测量结果的量值。为什么测量结果多有误差？在进行测量时，常借助各式各样的仪器设备、按一定方法（如：检定规程或规范中规定的方法）、在一定的工作环境条件下通过检测人员的操作，得出（或读出）测量的数值。由于在操作过程中不可避免存在对测量结果有影响的因素，例如，计量器具本身的准确度，测量对象不稳定，测量方法的不完善，测量环境不理想，测量人员本身素质和经验等，使得在对各类量值进行测量时，所得结果与被测对象的参考量值不一致，存在一定的差值，这个差值就是我们所讲的测量误差。[测量]误差定义及表达测量误差（按表示方法分

5、）绝对误差相对误差引用误差绝对误差定义绝对误差：测得的量值减去参考量值。即：式中：Δ—绝对误差。x—测得的量值。x0—参考量值。代表测量结果的量值。可为测得值、测量结果、实验值、示值、标准值、计算近似值以及猜测的值等。（1）量的真值：与量的定义一致的值。对于测量而言．人们把一个量本身所具有的真实大小认为是被测量的真值。当对某一量的测量不完善时，通常就不能获得真值。因为只有“当某量被完善地确定并能排除所有测量上的缺陷时，通过测量所得到的量值”才是量的真值。一般说来，真值不可能确切获知，它是一个理想的概念。（2）约定量值：

6、又称量的约定值，对于给定目的，由协议赋予某量的量值。在实际测量中，通常利用被测量的实际值、已修正过的算术平均值、计量标准器所复现的量值以及计量学约定值作为约定量值。从概念上说，理想的绝对误差是测得值偏离真值的程度，而实际上，绝对误差的估计值是测得值偏离参考量值的程度。给出绝对误差时必须注明误差值的符号，当测量值大于参考值时为正号，反之为负号。举例标称值为10g的二等标准砝码，经检定其实际值为10.003g，该砝码的标称值的绝对误差为多少?用2．5级压力表测量某压力值为1.60MPa，用另一只0．4级精密压力表测得压力值

7、为1.593MPa，求该压力值的绝对误差。其他相关概念误差绝对值——不考虑正、负号的误差值。修正值——用代数方法与未修正测量果相加，以补偿其系统误差的值。修正值=参考量值－测得的量值=－绝对误差偏差——某值减去其标称值。即某值与其参考值之差。偏差=实际值－标称值特点从以上举例及说明中可见：(1)绝对误差有单位，其单位与测得结果相同；(2)绝对误差有大小(值)和符号(±)，表示测量结果偏离真值的程度。(3)绝对误差不是对某一被测量而言，而是对该量的某一给出值来讲。相对误差对于同种量，如果给出量值相同，用绝对误差就足以评定

8、其准确度的高低。例如，两个标准值均为100g的砝码，其示值误差一个是+0.001g，另一个是+0.002g，显然，前者绝对误差小，准确度高；后者绝对误差大，准确度低。然而，对不同给出量值，用绝对误差难以比较它们准确度的高低。例如，有两个砝码，其示值误差都是+0.001g，如果它们的标称值分别为100g，200g，则尽管示值误差都是