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测量误差分析与处理(新)(1)【PPT】
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测量误差分析
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测量误差分析
测量误差基本概念
误差公理——一切测量都具有误差，误差自始至终存在于所有科学试验的过程之中。
一、测量误差名词术语 真值——表征物理量与给定的特定量的定义一致的量值。真值客观存在，不可测量。 理论真值——三角形内角之和=180o。 约定真值——单位基准。 相对真值——实际值。 测量值——测量仪器给出的量值(指示值)。 准确度——测量结果中系统误差和随机误差的综合，表示测量结果与真值的一致程度。 第一节
测量误差基本概念
测量不确定度：
表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。不确定度可以是标准差或其倍数，或是说明了置信水准的区间的半宽度。
以标准差表示的不确定度称为标准不确定度，以标准差的倍数表示的不确定度称为扩展不确定度。
标准不确定度依据其评定方法的不同，分为A、B两类。用统计分析的方法来评定观测值的标准不确定度称为A类不确定度评定，简称A类不确定度；用非统计分析的其他方法来评定观测值的标准不确定度称为B类不确定度评定，简称B类不确定度。 第一节
测量误差基本概念
二、测量误差的表示
1. 绝对误差 指示/测量值与真值之差，可正可负。 2. 相对误差 绝对误差与真值之比，%形式表示，一般多取正值。 真值用约定真值/相对真值代替。 相对误差越小，准确度越高——常用相对误差评价测量结果准确度。
测量误差基本概念
1)实际相对误差 绝对误差与被测量真值之比的百分数表示。
2)示值相对误差 绝对误差与被测量Ax之比的百分数表示。 第一节
测量误差基本概念
3)引用相对误差 测量下限为零的引用相对误差用绝对误差与仪器满度值之比的百分数表示。 ——评价测量仪表的准确度等级。
测量仪表指示值的绝对误差正、负，确定测量仪表的准确度等级用最大引用误差。 测量下限不为零的仪表，用量程Amax - Amin代替Am 。 第一节
测量误差基本概念
电工仪表中的模拟仪表准确度等级指数a为：0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0级，最大引用误差不超过仪表准确度等级指数a的百分数 。
仪表的准确度习惯称精度，准确度等级称精度等级 。 例
1.0级电压表，量程300V，当测量值分别为300V、200V、100V时，求测量值的绝对误差和示值相对误差。
测量误差基本概念
1.0级电压表，量程300V，当测量值分别为300V、200V、100V时，求测量值的绝对误差和示值相对误差。
=±300×1.0%=±3 V
=(±3/300)×100%=±1.0%
(±3/200)×100%=±1.5%
(±3/100)×100%=±3.0%
测量误差基本概念
压力表精度等级为2.5级，量程为0～1.5MPa，测量结果显示为0.70MPa，求：
1)可能出现的最大引用相对误差；
2)可能出现的最大绝对误差；
3)示值相对误差 。 解
1)可能出现的最大引用相对误差从精度等级直接得到
=2.5%×1.5=0.0375MPa
=0.×100%=5.36%
现有0.5级0～300℃和1.0级0～100℃的两个温度计，要测量80℃的温度，问：采用哪一个温度计好？ 第一节
测量误差基本概念
0.5级表测量时，可能出现的最大示值误差为
1级表测量时，可能出现的最大示值误差为
计算结果表明：用1.0级表比用1.5级表的示值相对误差小，更合适。
测量误差基本概念
测量仪表产生的示值测量误差：仪表等级指数a、仪表量程有关。
量程和测量值相差越小，测量准确度越高。选择仪表量程，测量值尽可能接近仪表满刻度值，一般不小于满刻度值的2/3。 3. 容许误差 ——测量仪器在使用条件下可能产生的最大误差范围，衡量测量仪器的最重要指标。
容许误差常用绝对误差表示。测量仪表的各刻度值的绝对误差特征：
1)有与指示值无关的固定值，当被测量为零时可以发现它；
2)绝对误差随指示值线性增大。 第一节
测量误差基本概念
三、测量误差分类
1. 系统误差(装置误差)
反映测量值偏离真值的程度。
凡误差值固定/按一定规律变化——系统误差。
根据误差表现特点分恒值误差和变值误差。
恒值误差在整个测量过程中，数值和符号保持不变。如：刻度盘分度差错/刻度盘移动——仪表刻度引起误差。
变值误差，如：环境温度变化，电子元件老化、机械零件移位、仪表零点漂移……
系统误差有规律性，通过
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