文档介绍：第2章检测系统的误差合成? 测量误差的基本概念? 随机误差及其处理? 系统误差的处理? 测量粗大误差的存在判定准则? 测量系统的误差计算方法? 测量系统最佳测量方案的确定参考书: 费业泰, 《误差理论与数据处理》,***出版社研究误差的意义由于实验方法和实验设备的不完善,周围环境的影响,以及受人们的认识能力的限制等, 测量和实验所得的数据和被测量的真值之间, 不可避免的存在差异,这在数值上即表现为误差。为了充分认识, 并进而减小或消除误差,必须对测量过程和科学实验中始终存在着的误差进行研究。在科学实验与工程实践中, 任何测量结果都存在误差。研究误差的意义: ,分析产生误差的原因,以减小或消除误差。 ,合理计算所得结果,以便在一定条件下得到更接近于真值的数据。 ,合理设计或选用仪器和测量方法,以便在最经济的条件下得到理想的结果。从根本上,消除或减小误差通过计算得到更接近真值的数据根据目标确定最佳系统测量误差的基本概念测量误差的名词术语(1)真值指一定的时间及空间条件下,某物理量体现的真实数值。真值是客观存在,但不可测量的,是一个理想的概念。在测量中,一方面无法获得真值,而另一方面又往往需要运用真值。因此,在实际计量和测量工作中,经常使用“约定真值”和“相对真值”。约定真值是指对给定的目的而言,他被认为充分接近于真值,因而可以代替真值来使用。在实际测量中,被测量的实际值、已修正过的算术平均值均可作为约定真值。相对真值叫实际值,是在满足规定准确度时用来代替真值使用的值。(2)标称值计量或测量器具上标注的量值。如:标准砝码上标出的 1kg , 受制造、测量及环境条件变化的影响,标称值并不一定等于他的实际值。为此,通常在给出标称值的同时也给出他的误差范围或精度等级。(3)示值由测量仪器给出或提供的量值,也称测量值,显示值。(4)测量结果由测量所得的测量值。在测量结果的表述中,除了示值,还应包括测量不确定度和有关影响量的值。(5)测量结果的精度反映测量结果与真值接近程度的量。他与误差大小相对应, 即: 误差大,精度低;误差小,精度高。也就是说精度是从另一角度评价测量误差大小的量,可细分为: (a)准确度(反映测量中系统误差的大小,即测量结果偏离真值的程度), (b)精密度(反映测量中随机误差的大小,即测量结果的分散程度), (c)精确度(反映测量中系统误差与随机误差综合影响的程度)。不精密(随机误差大) 准确(系统误差小) 精密(随机误差小) 不准确(系统误差大) 不精密(随机误差大) 不准确(系统误差大) 精密(随机误差小) 准确(系统误差小) 任何一次测量中,系差和随差都是同时存在的,而且两者之间并没有严格的界限。测量的准确度与精密度 A为被测量真值, A a、A b分别是两组测量的平均值。精密度与准确度的区别由图可知, 曲线 1表示准确却不精密(δ小, σ大)的测量, 曲线 2表示精密却不准确(δ小, σ大)的测量。要同时兼顾准确度和精密度,才能成为精确的测量。(6)测量不确定度表征被测量的真值在某量值范围内不能肯定程度的一个估计。即不确定度就是测量误差极限估计值的评价。通常采用统计方法和非统计方法估计不确定度。(7)测量误差测量结果与被测量真值之差,即: 测量误差=测量结果-真值。测量误差的分类为便于分析与处理误差, 按照其特点与性质,可将误差分为系统误差、随机误差和粗大误差三大类。(1)系统误差在相同条件下,对同一被测量进行多次重复测量时,出现某种保持恒定或按一定规律变化着的误差称为系统误差。系统误差根据其变化规律又可分为已定系统误差(误差大小和符号已知)和未定系统误差(误差大小和符号未知,但可以估计其范围)。在测量中,已定系统误差可以通过修正来消除,且应当消除此类误差。系统误差按误差的规律可分为不变系统误差(误差大小和方向为固定值)和变化系统误差(误差大小和方向为变化的)。变化系统误差按其变化规律又可分为线性系统误差、周期性系统误差和复杂规律系统误差等。