文档介绍：
测量误差的分类和测量结果的表征
测量误差的估计和处理
测量不确定度
测量数据处理
测量误差的分类和测量结果的表征
测量误差的分类
根据测量误差的性质,测量误差可分为随机误差、系统误差、粗大误差三类。
定义: 在同一测量条件下(指在测量环境、测量人员、测量技术和测量仪器都相同的条件下),多次重复测量同一量值时(等精度测量),每次测量误差的绝对值和符号都以不可预知的方式变化的误差,称为随机误差或偶然误差,简称随差。
随机误差主要由对测量值影响微小但却互不相关的大量因素共同造成。这些因素主要是噪声干扰、电磁场微变、零件的摩擦和配合间隙、热起伏、空气扰动、大地微震、测量人员感官的无规律变化等。
举例:某台激光数字波面干涉仪,对其进行准确度考核,在相同测量条件下对某标准平晶的表面面形进行150次重复测量获得面形峰谷值数据。通过实验分析,查询有关的技术资料和其他信息,可知随机误差来源
结论:对具体测量问题具体分析,从所用的设备、人员、测量方法等资源以及环境等要素中去分析寻找主要的随机误差来源。
150次的面形峰谷值数据
数据特点
数据列表明,各次测值不尽相同,这说明各次测量中含有随机误差,这些误差的出现没有确定的规律,即前一个数据出现后,不能预测下一个数据的大小。
但就数据整体而言,却明显具有某种统计规律,这个规律可以用统计直方图来表示。
统计直方图
0
10
20
30
40
50
统计直方图在对称性方面有一些偏离理想正态分布的情形。
对于测量状态比较完好的光电类测量仪器,其随机误差的分布往往较好的呈现正态分布的特征
对于测量状态不完好的光电类测量仪器,特别是对传动机械部件磨损较严重而规律尚未掌握的仪器,其测量随机误差可能就呈现其他分布的特征。
激光数字波面干涉仪的随机误差主要来源
测量装置方面的因素
氦氖激光源辐射激光束的频率不够稳定造成激光波长的漂移
CCD光电探测器采集信号及其电信号处理电路造成干涉图像信号的随机噪声
离散化采样误差、各次装夹定位不一致
测量环境方面的因素
放置测量主机和被测试样的隔震台不能很好消除外界的低频震动
仪器所在实验室气流和温度的波动
空气尘埃的漂浮、稳压电源供电电压的微小波动
操作人员方面的因素
操作人员的装夹调整不当引起被采集的测量干涉图像质量低、条纹疏密不当
采集干涉图像的摄