电子科技大学出版本社第2节测量误差跟测量结果处理.ppt

第2章 测量误差和测量结果处理 2.1 误 差 2.2 测量误差的来源 2.3 误差的分类 2.4 随机误差分析 2.5 系统误差分析 2.6 系统误差的合成 2.7 测量数据的处理 习 题 二 2.1 误 差 2.1.1 误差的概念 1．真值 A0 一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值称作它的真值。 “理想” 值 2．指定值 As 国家设立各种尽可能维持不变的实物标准(或基准)，以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。 国际间通过互相比对保持一定程度的一致。 指定值也叫约定真值，一般就用来代替真值。 3．实际值 A 实际测量中，不可能都直接与国家基准相比对，一般会把计量单位逐级比较传递。 概念：在每一级的比较中，都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值，通常称为实际值，也叫作相对真值 例：如果更高一级测量器具的误差为本级测量器具误差的1/3到 1/10，就可以认为更高一级测量器具的测得值(示值)为真值。 ★注意：在本书后面的叙述中，不再对实际值和真值加以区别。 4 ．标称值 概念：测量器具上标定的数值称为标称值。 例：标准砝码上标出的l kg，标准电阻上标出的1Ω，标准电池上标出来的电动势1.0186 V，标准信号发生器度盘上标出的输出正弦波的频率100kHz等。 由于制造和测量精度不够以及环境等因素的影响，在标出测量器具的标称值时，通常还要标出它的误差范围或准确度等级。 5．示值 由测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值，也称测量器具的测得值或测量值，它包括数值和单位。 示值与测量仪表的读数有区别，读数是仪器刻度盘上直接读到的数字。 例：以100分度表示50mA的电流表，当指针指在刻度盘上的50处时，读数是50，而示值是25mA。 但对于数字显示仪表，通常示值和读数是统一的。 6．测量误差 测量仪器仪表的测得值与被测量真值之间的差异，称为测量误差。 测量误差的存在具有必然性和普遍性，只能将其限制在一定范围内而不可能完全加以消除。 对待测量误差，需要研究误差产生的原因，误差的性质，减小误差的方法以及对测量结果的处理等。 7．单次测量和多次测量 单次(一次)测量是用测量仪器对待测量进行一次测量的过程。 单次测量不能反映测量结果的精密度，一般只能给出一个量的大致概念和规律。 多次测量是用测量仪器对同一被测量进行多次重复测量的过程。 依靠多次测量可以观察测量结果一致性的好坏即精密度。 8．等精度测量和非等精度测量 在保持测量条件不变的情况下对同一被测量进行的多次测量过程称作等精度测量。等精度测量的测量结果具有同样的可靠性。 如果在同一被测量的多次重复测量中，不是所有测量条件都维持不变，这样的测量称为非等精度测量或不等精度测量。 2.1.2 误差的表示方法 1．绝对误差 绝对误差定义为 对于绝对误差，应注意下面几个特点： ①绝对误差是有单位的量，其单位与测得值和实际值相同。 ②绝对误差是有符号的量，其符号表示出测量值与实际值的大小关系，若测得值较实际值大，则绝对误差为正值，反之为负值。 ③测得值与被测量实际值间的偏离程度和方向通过绝对误差来体现。 ④对于信号源、稳压电源等供给量仪器，绝对误差定义为 测量仪器的修正值，可通过检定，由上一级标准给出，它可以是表格、曲线或函数表达式等形式。利用修正值和仪器示值，可得到被测量的实际值 例：由某电流表测得的电流示值为0.83 mA，查该电流表检定证书，得知该电流表在0.8mA及其附近的修正