误差与不确定度 ppt课件.ppt

第二章 误差与不确定度
本章要点：
误差的概念与表示方法
随机误差、系统误差和粗大误差的特性和处理方法
测量不确定度的概念和评定方法
测量数据处理的方法
本章是测量技术中的基本理论，搞测量就得
与误差打交道。
误差的合成与分配
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误差的概念与表示方法
误差=测量值-真值
例如，在电压测量中，电压真值5V，，则
误差= - 5V = +
问题：5V真值怎么知道的？
真值是一个理想的概念。真值客观存在，却难以获得。
测量误差
例如：现在是什么时间？ 能准确地报出北京时刻吗？

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精品资料
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你怎么称呼老师？
如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？
你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？
教师的教鞭
“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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在《通用计量术语及定义》（JJF1001-1998）中，［量的］真值 true value［of quantity］
是“与给定的特定量的定义一致的值。”
并注明：
量的真值只有通过完善的测量才有可能获得；
真值按其本性是不确定的；
与给定的特定量定义一致的值不一定只有一个。
真值是一个理想的概念，真值虽然是客观存在，但却又难以获得。因为自然界任何物体都处于永恒的运动中，一个量在不同时间、空间都会发生变化，从而有不同的真值。故真值应是指在瞬间条件下的值，一般来说是无法通过完善的测量来获得。
例如：某个5号电池，，真值是多少？----
很难确定！
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和在JJF1001-2011《通用计量学术及定义技术规范》中，将“测量误差”定义为：
在《国际计量学词汇---通用基本概念及相关术语》（VIM）2006第3版中：
测量误差==测得量值-参考量值
巧妙地采用“参考量值”这个词，准确合理地摆脱“真值”的困惑！
实用中，对真值或参考量值的处理是用以下3种方法：
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实际上对“参考量值”的应用通常是用以下三种办法：
①“参考量值”可由理论（或定义）给出
例1：三角形内角和为180度
由国际计量统一定义给出（例如秒的定义为铯原子能级跃迁9192631770个周期的持续时间为1秒）。 1s=9192631770周期
α
β
γ
γ=31˚+121˚+29˚
α+
=181˚
用量角器分别量得三内角为：
β+
误差=181-180=1˚
例2：秒的定义
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② 用“约定真值” 作为“参考量值”
③ 用“不确定度” 评定测量结果
实际测量中常把高一等级的计量标准测得的实际
值作为真值使用。
“实际值”≈“约定真值”。
在本章第2、3 、 4 、 5节中讨论误差时是基于“约定真值”己知的条件下进行的。
在本章第6节中详细讨论。逆向思维，回避真值，研究不能确定的程度。例如用卷皮尺量长度，不能确定的范围在毫米量级，而用游标卡尺测量，不能确定的范围在微米量级。
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测量仪器的示值---测量仪器所给出的量的值。 也称测量值、测得值。
尽量不要用具体数量来说准确度。例如：准确度10 mV
只能用某一等级或范围来描述，例如：某电流表为1级表（准确度<1%）
测量结果---由测量所得到的赋予被测量的值。
是在示值的基础上经过数据处理后的估计值，包括修正值、平均值及不确定度等。
测量准确度---测量结果与被测量的真值的一致程度。
但由于真值难以获得，故准确度是一个定性概念。
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测量的重复性---在相同的测量条件下，对同一测量进行连续多次测量结果之间的一致性，用“r” 表示。
“r” 不能太小，应较大，才能满足重复性的要求。
也称等精度测量---同一个人、同一台仪器、同一地点、同一方法，在短时间内进行重复测量。
例：用数字电压表测量电压16次。
测量的复现性---在改变了的测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性。
也称再现性---换了个人，换了台仪器，在另外的时间地点进行测量，其结果不能超出的范围，“R”表示。
R 大则容易满足复现性。
例：不同人用不同的电压表测量市电，都是220v左右。
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