第2章 测量误差及数据处理.ppt

电子测量原理电子测量原理第1页2 2章章. .测量误差及数据处理测量误差及数据处理?? 测量误差的分类和测量结果的表征测量误差的分类和测量结果的表征?? 测量误差的估计和处理测量误差的估计和处理?? 测量不确定度测量不确定度?? 测量数据处理测量数据处理电子测量原理电子测量原理第2页 测量误差的分类和测量结果的表征测量误差的分类和测量结果的表征 测量误差的分类测量误差的分类??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。统误差、粗大误差三类。??1. ??定义定义: : 在同一测量条件下(指在测量环境、测量人员、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。误差或偶然误差,简称随差。??随机误差主要由对随机误差主要由对测量值影响微小但却互不相关的大测量值影响微小但却互不相关的大量因素共同造成量因素共同造成。这些因素主要是噪声干扰、电磁场。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、微变、零件的摩擦和配合间隙、热起伏、空气扰动、大地微震、测量人员感官的大地微震、测量人员感官的无规律变化无规律变化等。等。电子测量原理电子测量原理第3页 测量误差的分类测量误差的分类(续) (续) ??例:对一不变的电压在相同情况下,多次测量得到例:对一不变的电压在相同情况下,多次测量得到 , , , , , , , , , , 。。??单次测量的随差没有规律, 单次测量的随差没有规律, 但多次测量的总体却服从统计规律但多次测量的总体却服从统计规律。。??可通过数理统计的方法来处理可通过数理统计的方法来处理, ,即求算术平均值即求算术平均值 1 2 11 nnii x x x x x n n ?? ??? ????随机误差定义:测量结果与在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差 i i x x ?? ?( ) n ??电子测量原理电子测量原理第4页 测量误差的分类测量误差的分类(续) (续) ??2. ??定义:在同一测量条件下,多次测量重复同一量时, 定义:在同一测量条件下,多次测量重复同一量时, 测量误差的绝对值和符号都保持不变测量误差的绝对值和符号都保持不变,或,或在测量条件在测量条件改变时按一定规律变化改变时按一定规律变化的误差,称为系统误差。例如的误差,称为系统误差。例如仪器的刻度误差和零位误差,或值随温度变化的误差。仪器的刻度误差和零位误差,或值随温度变化的误差。??产生的主要原因是仪器的制造、安装或使用方法不正产生的主要原因是仪器的制造、安装或使用方法不正确,环境因素(温度、湿度、电源等)影响,测量原确,环境因素(温度、湿度、电源等)影响,测量原理中使用近似计算公式,测量人员不良的读数****惯等。理中使用近似计算公式,测量人员不良的读数****惯等。??系统误差表明了一个测量结果偏离真值或实际值的程系统误差表明了一个测量结果偏离真值或实际值的程度。系差越小,测量就越准确。度。系差越小,测量就越准确。??系统误差的定量定义是:在重复性条件下,对同一被系统误差的定量定义是: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。即真值之差。即 0 x A ?? ?电子测量原理电子测量原理第5页 测量误差的分类测量误差的分类(续) (续) ??3. 3. 粗大误差: 粗大误差: 粗大误差是一种显然与实际值不符的粗大误差是一种显然与实际值不符的误差。产生粗差的原因有: 误差。产生粗差的原因有: ??①①测量操作疏忽和失误测量操作疏忽和失误如测错、读错、记错以及实如测错、读错、记错以及实验条件