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首页测量误差与数据处理解析
"电子测量第二章测量误差及数据处理,主要涵盖了丈量误差的基本概念、来源、表示方法,以及在具体实例中的应用。" 在电子测量中,了解测量误差至关重要,因为它直接影响到测量结果的准确性。测量误差的定义是测量结果与其真值之间的差异。真值是指在特定条件下,被测量物体实际拥有的数值。由于各种因素,我们无法直接获取真值,只能通过测量得到接近真值的结果。 测量误差主要分为五类:仪器误差、影响误差、实际误差和方法误差、人身误差以及测量对象变化误差。仪器误差源于设备设计、制造、老化等因素;影响误差是由环境条件如温度、湿度等引起;实际误差和方法误差则与测量原理、公式和方法的不完美性有关;人身误差涉及到操作者的技能和判断;测量对象变化误差则出现在测量过程中被测量对象自身的变化。 测量误差的表示方法主要包括绝对误差和相对误差。绝对误差是测量值与真值(或实践值)之间的差距。当无法获取真值时,通常使用实践值作为参考。修正值是与绝对误差大小相等但符号相反的值,用于校正测量仪器的偏差。相对误差则考虑了误差与测量值本身的比率,通常无单位,仅表示精度。 实践相对误差和示值相对误差是相对误差的两种形式,前者用实践值代替真值,后者用测量值代替。在实际应用中,例如使用不同电路测量电阻上的电压和电流,电表的内阻会影响测量值,导致绝对误差和相对误差的计算,通过分数法和百分法可以量化这些误差。 理解这些误差概念和表示方法对于提高电子测量的精确性至关重要,它有助于我们选择合适的测量工具、方法和环境,以及进行有效的数据处理,从而减少误差影响,提升测量结果的可靠性。在进行电子测量时,我们需要综合考虑这些因素,进行合理的误差分析和控制,确保测量数据的准确性和可信度。
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误差的绝对值和符号在一定条件下坚持不变的误差
〔2〕变值系差
——误差的数值和符号在一定的条件下,按某一确定的
规律变化。根据其变化规律又可分为三种
1〕累进性系差:在丈量过程中误差数值逐渐变化的系统误差〔电池
充放电〕
2〕周期性系差:在丈量过程中误差数值周期性变化的系统误
差、恒温箱随环境温度变化而周期性变化。
3〕按复杂规律变化的系差:虽然误差变化规律复杂,
反复丈量仍有反复性。
〔1〕恒定系差(又称恒差)
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〔二〕随机误差
1.定义——在实践一样的条件下多次丈量同一量时,误差
的绝对值和符号以不可预定的方式[有时大(小),有时为负(正)]变
化着的误差称为随机误差。〔没规律、不能预先确定〕
eg.对某一频率等精度丈量10次,得下表;
丈量序号i丈量结果Xi(MHZ)丈量序号i 丈量结果Xi(MHZ)
1 5.000032 6 5.000029
2 5.000029 7 5.000030
3 5.000030 8 5.000033
4 5.000019 9 5.000027
5 5.000031 10 5.000028
表中代表的随机误差与随时间按复杂规律变化的系统误差有着本质的区
别。无规律。只需经过大量观测,才干确定其统计规律。
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2.随机误差的特点:
在多次等精度丈量中
有界性;
对称性;〔正负值出现的几率相等〕
具有抵偿性。
A
X
n
上界
实践值(无系差)
下界
随
随
机
机
误
误
差
差
主
主
要
要
由
由
对
对
丈
丈
量
量
值
值
影
影
响
响
微
微
小
小
但
但
却
却
互
互
不
不
相
相
关
关
的
的
大
大
量
量
要
要
素
素
共
共
同
同
呵
呵
斥
斥
。
。
这
这
些
些
要
要
素
素
主
主
要
要
是
是
噪
噪
声
声
干
干
扰
扰
、
、
电
电
磁
磁
场
场
微
微
变
变
、
、
零
零
件
件
的
的
摩
摩
擦
擦
和
和
配
配
合
合
间
间
隙
隙
、
、
热
热
起
起
伏
伏
、
、
空
空
气
气
扰
扰
动
动
、
、
大
大
地
地
微
微
震
震
、
、
丈
丈
量
量
人
人
员
员
感
感
官
官
的
的
无
无
规
规
律
律
变
变
化
化
等
等
。
。
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3.精度:表现了丈量结果的分散性,在误差实际中,经常用精
细度(PRECISION)一词来表征随机误差的大小。
(a)(b)(c)
(a)弹着点很分散-----正确度、精细度低
(b)弹着点很集中但偏向一方-----正确度低精细度高
(c)弹着点集中靶心----正确度、精细度都高,即准确度高
分析:正确、精细、准确及准确。
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〔三〕粗大误差
粗大误差又称粗差、巨差或过失。它是指那些在一定条件下丈量
结果显著地偏离其实践值时所对应的误差。
产生缘由和消除方法:
1〕丈量方法不当,例如用普通万用表电压档直接测
量高内阻电源的开路电压
2〕丈量操作忽略和失误,如未按规程操作、读数错误、记
录及计算错误等
3〕丈量条件的忽然变化,如电源电压忽然增高或降低,
雷击干扰,机械冲击等
含
含
有
有
粗
粗
差
差
的
的
丈
丈
量
量
值
值
称
称
为
为
坏
坏
值
值
或
或
异
异
常
常
值
值
,
,
在
在
数
数
据
据
处
处
置
置
时
时
,
,
应
应
剔
剔
除
除
掉
掉
。
。
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