误差的基本概念说课讲解.ppt

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1、误差的基本概念§1-1研究误差的意义我常说的一句话是：当你能够测量你所关注的事物，而且能够用数量来描述他的时候，你就对其有所认识；当你不能测量他，也不能将其量化的时候，你对他的了解就是贫乏和不深入的。开尔文为了纪念他在科学上的功绩，国际计量大会把热力学温标（即绝对温标）称为开尔文（开氏）温标，热力学温度以开尔文为单位，是现在国际单位制中七个基本单位之一。开尔文（1824-1907）测量与科学密不可分的关系!测量与误差是相附相随的!一切的测量都存在误差!误差在测量技术等科学研究领域占据着极为重要的地位!研究误差的意义正确认识误差的性质，分析误差产生的原因从根本上，消除或减小误差正确

2、处理测量和实验数据，合理计算所得结果通过计算得到更接近真值的数据正确组织实验过程，合理设计、选用仪器或测量方法根据目标确定最佳系统测量过程精益求精！测量技术高精尖方向发展！误差（Error）定义：误差测得值真值＝－真值（TrueValue）：观测一个量时，该量本身所具有的真实大小。分类：理论值约定真值三角形内角之和恒为180º一个整圆周角为360º国际千克基准1Kg§1-2误差的基本概念误差的定义及表示法误差粗大误差系统误差随机误差表示形式性质特点绝对误差相对误差引用误差绝对误差被测量的真值，常用约定真值代替误差的定义及表示法绝对误差（AbsoluteError）测得值特点：1)

3、绝对误差是一个具有确定的大小、符号及单位的量。2)给出了被测量的量纲，其单位与测得值相同。L＝L－L0绝对误差测得值真值＝－修正值(Correction):为了消除固定的系统误差用代数法而加到测量结果上的值。修正值真值测得值－特点：1)与误差大小近似相等，但方向相反。2)修正值本身还有误差。误差－误差的定义及表示法例1-1用某电压表测量电压，电压表的示值为226V，查该表的检定证书，得知该电压表在220V附近的误差为5V，被测电压的修正值为－5V，则修正后的测量结果为226+(－5V)=221V。绝对误差误差的定义及表示法定义被测量的真值，常用约定真值代替，也可以近似用测量

4、值L来代替L0相对误差特点：1）相对误差有大小和符号。2）无量纲，一般用百分数来表示。绝对误差相对误差（RelativeError）：绝对误差与被测量真值之比误差的定义及表示法引用误差指的是一种简化和实用方便的仪器仪表示值的相对误差，它是以仪器仪表某一刻度点的示值误差为分子，以测量范围上限值或全量程为分母，所得的比值称为引用误差。引用误差=示值误差/测量范围上限误差的定义及表示法为了减小测量误差，提高测量准确度，就必须了解误差来源。而误差来源是多方面的，在测量过程中，几乎所有因素都将引入测量误差。主要来源测量装置误差测量环境误差测量方法误差测量人员误差误差的来源测量装置在制造过程

5、中由于设计、制造、装配、检定等的不完善，以及在使用过程中，由于元器件的老化、机械部件磨损和疲劳等因素而使设备所产生的误差。测量仪器所带附件和附属工具所带来的误差。元器件老化、磨损、疲劳所造成的误差测量装置误差标准器件误差仪器误差附件误差以固定形式复现标准量值的器具，如标准电阻、标准量块、标准砝码等等，他们本身体现的量值，不可避免地存在误差。一般要求标准器件的误差占总误差的1/3～1/10。设计测量装置时，由于采用近似原理所带来的工作原理误差组成设备的主要零部件的制造误差与设备的装配误差设备出厂时校准与定度所带来的误差读数分辨力有限而造成的读数误差数字式仪器所特有的量化误差误差的来

6、源指各种环境因素与要求条件不一致而造成的误差。对于电子测量，环境误差主要来源于环境温度、电源电压和电磁干扰等激光光波比长测量中，空气的温度、湿度、尘埃、大气压力等会影响到空气折射率，因而影响激光波长，产生测量误差。高精度的准直测量中，气流、振动也有一定的影响误差的来源：环境误差指使用的测量方法不完善，或采用近似的计算公式等原因所引起的误差，又称为理论误差如用均值电压表测量交流电压时，其读数是按照正弦波的有效值进行刻度，由于计算公式中出现无理数　和　，故取近似公式　　　　，由此产生的误差即为理论误差。误差的来源：方法误差测量人员的工作责任心、技术熟练程度、生理感官与心理因素、测量习

7、惯等的不同而引起的误差。为了减小测量人员误差，就要求测量人员要认真了解测量仪器的特性和测量原理，熟练掌握测量规程，精心进行测量操作，并正确处理测量结果。误差的来源：人员误差系统误差（SystematicError）在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。定义特征在相同条件下，多次测量同一量值时，该误差的绝对值和符号保持不变，或者在条件改变时，按某一确定规律变化的误差。误差分类：系统误差、随机误差、粗大误差按对误差掌握程度，系统误差可分为误差