文档介绍：计量与实验的误差
测量误差
误差的分类
误差的合成
实验后的数据处理阶段——论证实验的可信性。
完整实验过程的三个阶段
计量与误差
实验前的设计阶段——论证实验的可行性。
实验中的过程阶段——实验的具体实施,获得实验数据
实验过程的基本内容
计量问题,产生问题属于内干扰,但与外干扰有关。
着重分析各类误差的机制----系统误差与随机误差。
研究实验误差的传播以及它的合成
2017/12/4
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§1 计量的概念
国际计量会议以米、千克、秒为基础所制定的单位制。后经修改和补充,成为世界上通用的一套单位制。
选择了七个基本量:
基本量
单位
符号
长度
米
m
质量
千克
kg
时间
秒
s
电流强度
安培
A
热力学温度
开尔文
K
光强
坎德拉
Cd
物质的量
摩尔
mol
两个辅助基本量
平面角
立体角
弧度(rad)
球面度(Sr)
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1米:光在真空中(1/299 792 458)s时间间隔内所经过路径的长度。[第17届国际计量大会(1983)]
1秒:铯133 原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间。[第13届国际计量大会(1967)]
1千克:国际千克原器的质量。[第1届国际计量大会(1889)和第3届国际计量大会(1901)]
1安培:在真空中,截面积可忽略的两根相距1 m的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时,若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7 N,则每根导线中的电流为1 A。[国际计量委员会(1946)决议2。第9届国际计量大会(1948)批准]
§1 计量的概念
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(1)基准:以当代最高科技水平建立的具有最高精度和稳定性的用来规定、保持和复现物理量单位的仪器或量具。
、标准和工作量器
基准分三级
主基准: 是一个国家内量值溯源的终点,也是量值传递的起点,具有最高的计量学特性
副基准:通过与国家基准比对或校准来确定其量值,并经国家鉴定、批准的计量器具,其地位仅次于国家基准
工作基准:用以代替国家副计量基准,并在日常使用的
§1 计量的概念
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(2)标准:是指准确度低于计量基准,用于检定其它计量标准或工作计量器具的,它是按照一定的规程,根据基准复现的量值制作出来的量具。
(3)工作量器:按照一定的规程,根据标准所复现的量值制作出来的量具称为工作量器。
按照一定的规程同级量器比较量值的一致性称为比对。
按照一定的规程根据基准复现的量值向标准及工作量器量值转移的过程称为量值传递。
§1 计量的概念
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§2 测量
是将待测量与选做标准单位的量器进行比较,得到此物理量的测量值的过程。测量值必须包括:数值和单位
0(cm)
1
2
3
l
待测物理量
计量标准
待测物理量的数值
单位
cm
一、测量的定义
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测量的分类
摆长l
如:通过测量单摆的振动周期T和摆长l,测重力加速度g
通过待测物理量与若干直接测量物理量的函数关系求出的
通过仪器和量具直接读出的
周期T
间接测量
直接测量
按测量方式
按测量精度
等精度测量-- 每次测量的条件都相同
不等精度测量–任一测量条件发生变化
§2 测量
§3 误差
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一、误差的定义
误差:指的是测得的值y与真值Yt之间的差
真值
(三角形的内角和等)
(1米、1秒、1千克)
:高一等级精度的标准所测的量值
二、误差的表示方法
绝对误差
相对误差
引用误差
影响测量的因素有哪些呢?
测量方法、测量仪器、测量环境和测量者
在相同的条件下,由于偶然的不确定的因素造成每一次测量值的无规则的涨落,测量值对真值的偏离时大时小、时正时负,这类误差称为偶然误差.
重复测量中以不可预知的方式变化的误差分量
特点:
0
δ
n
对称性:绝对值相等的正负误差次数相等
单峰性:小误差多于大误差
有界性:随机误差绝对值不会超过一定界限
抵偿性:随次数增加,算数平均值趋于零
正态分布
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§3 误差
三、误差分类----系统误差、随机误差、粗大误差