计算机软件及应用电子测量ppt课件.ppt

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1、第2章测量误差理论及数据处理一、测量误差理论概述二、测量误差的估计及处理三、测量不确定度（简介）1.1测量误差的定义测量误差是测量结果与被测量真值的差别。被测量所具有的真实大小，在一定时空条件下，是客观存在的确定的数值。测量误差产生的原因：人类对客观规律认识的局限性；仪器误差：测量器具不准确；方法误差：测量手段不完善；环境误差：测量条件发生变化；操作误差：测量人员疏忽或错误控制测量误差的意义：是衡量测量技术水平，以至于科学技术水平的重要标志之一。当测量误差超过一定限度，使测量结果无意义，甚至有危害。

2、给出值：x真值：x0测量误差根据表示方法，可分为：1.2测量误差的表达式1、通过仪器仪表测得的值，例如电压表测得的值。2、近似值，例如的值。3、标称值，例如电阻的标称值。1、理论真值：理论上给出的值，例如三角形内角和为1800。2、标准值：由国际计量大会决议规定的值，如阿伏加得罗常数值为6.0221367×1023mol-1。3、用高一等级的计量标准所测得的量值,称为实际值。4、相对真值：修正后的值,称为修正值。修正值C=x0-x介绍给出值：介绍真值：C=x0-x实际的计量和测量工作中，经常使用“

3、约定真值”或“相对真值”来代替真值使用。关于修正值：对于较好的仪器，常以表格、曲线或公式的方式随仪器带给用户。例如：下图为某电流表的修正值曲线当电流表示值为10mA时，从曲线可知C=+0.04mA因此，实际值为10.04mAIC10mA+0.04（2）相对真误差即为通常所说的相对误差，是绝对误差与真值的比值：（3）分贝误差----相对误差的对数表示分贝的定义是依据两种功率电平之比：因所以可得当传输函数A为电流或电压时：（1）（2）（1）式与（2）式相比较，得到下式：分贝误差（4）引用误差（满度误差）

4、：用于连续刻度的仪表中，表示整个量程内仪表的准确程度。仪表的量程*当传输函数为电压和电流时*当为功率传输函数时因此，对于分贝误差有以下两种表示法：常用电工仪表根据引用相对误差的不同分为七级：分别表示引用相对误差所不超过的百分比。仪表等级与测量的相对误差的关系，有重要公式如下：从上式可得到如下结论：1、xm，x0，2、不用过分强调s小。引用相对误差；最大值1.3测量误差的分类和特点系统误差随机误差粗大误差定义：相同条件下，多次测量同一量时，误差的绝对值保持不变，或条件改变时按某种确定规律而变化的误差

5、。定义：在实际相同条件下多次测量同一量时，误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化着的误差。定义：超出规定条件下预期的误差。即坏值，通常表示为xk。1、2、3、根据测量误差的性质和特点，分为:关于系统误差：（1）造成系统误差的原因：测量设备的缺陷、测量仪器不准例如电表零点没调好。测量仪器的安装、放置和使用不当测量环境变化使用的方法不完善，依据的理论不严密、采用近似公式。例如温度、湿度电磁场变化（3）种类：恒值系差变值系差周期性累进性（2）特点具有一定的规律性。对于仪器系统误差可以采用一些方法避免：特定

6、的测量应当选择适当的仪器；确定仪器误差的大小后应用修正系数；用一个标准仪器对仪器进行校准。关于随机误差：（1）产生的原因由影响微小、互不相关的多种因素造成。例如：热骚动、噪声干扰，电磁场微变，空气扰动，大地微震，测量人员感觉器官的各种无规律的微小变化等。（2）特点：有界性：随机误差的绝对值不会超过一定界限。对称性：绝对值相等的正负误差出现的机会相同。抵偿性：随机误差有相互抵消的特性。单峰性：绝对值小的随机误差比绝对值大在多次重复测量中出现的机会多。关于粗大误差：（1）产生的原因往往是一些未被认识的偶

7、然因素，如：读数错误、测量方法错误、使用有缺陷的计量器具、实验条件的突变、测量人员操作不当和疏忽大意、测量过程中供电电源突发的瞬间跳动或者外界较强的电磁干扰等。（2）特点表现为统计的异常值。测量结果中带有粗大误差时，应采用一定方法和规则来识别出来，把含有粗大误差的测量数据剔除掉。（n）（1）系统误差的影响：测量误差对测量结果的影响：在不考虑粗大误差的情况下，测量误差由随机误差和系统误差两部分组成，即：当确定性系差表达式当系差为0，有（2）随机误差的影响当系统误差为零，有结论：系统误差使测量值的数学期

8、望偏离被测量的真值。结论：某次测量的随机误差体现测量值对数学期望的偏离。精密度：是用来表示测量结果中随机误差大小的程度.也可以简称为精度，描述测量数据的分散程度。准确度：是用来同时表示测量结果中系统误差和随机误差大小的程度。正确度：是表示测量结果中系统误差大小的程度。定义：测量值的正确度、精密度和准确度举例：打靶(a)图正确度高而精密度低(b)图精密度高而正确度低(c)图准确度高(a)(b)(c)x0目的：用概率论和数理统计的方法研究测量数据的分布规律及测量数据平均值