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2012年8月
的取值范围。 9.2.2误差的分类
9.2.2.1按误差的表示方法分类
1.绝对误差
绝对误差 = 测量结果-真值 2.相对误差
测量误差除以被测量得真值。 相对误差=测量误差÷真值
如果用百分数表示:相对误差=(测量误差÷真值)×100%。(一般都用百分数表示)
相对误差有时称为读数相对误差(或当量相对误差)。 3.[测量仪器的]引用误差(仅对测量仪器而言) 测量仪器的误差除以仪器的特定值。
注:该特定值一般为引用值。例如,可以是测量仪器的量程或标称范围的上限。 引用误差一般用在连续分度的仪器中。(比如:指针式电压表、电流表、压力表等)。 引用误差=(仪器的绝对误差÷标称范围上限值或量程)×100%
(用电工仪表举例:0.1级的电工仪表,表示其引用误差不大于±0.1%,不能认为在每一个刻度点上的相对误差都小于±0.1%…)
有时为了区别相对误差和引用误差,表示引用误差时在“%”后加“FS”。(举例:数字表的误差表示)
对于用引用误差确定准确度级别的测量仪器,在使用时应加以注意,一般应在标尺的2/3~上限之间使用,以保证测量的准确。
4.分贝误差
在无线电、声学计量中常用分贝误差。对应于衰减网络有:
UOUTA?20lg (有时称为增益)
UINA的单位为:分贝(dB)。
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如果衰减网络变化了δA,设??UOUT则有: UINA??A?20lg(????); ?A?20lg(1?
9.2.2.2按误差的性质和特点分类 1.系统误差
??) ?在重复性条件下,对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
真值之差。
注:
1.如真值一样,系统误差及其原因不能完全获知; 2.对测量仪器而言,其系统误差也称为测量仪器的偏移。
(和原来的定义不同,有些系统误差可以用测量方法消除,比如 用天平称量质量。已知的系统误差可以修正。) 2.随机误差
测量结果与在重复性条件下,对一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值
之差。
注:
1.随机误差等于误差减去系统误差。
2.因为测量只能进行有限次数,故可能确定的只是随机误差的估计值。 (和原来的定义不同)
1993年国际上对“误差”的定义做了原则性修改,新定义表明测量结果是真值、系统误差、随机误差三者的代数和。无限次测量结果的平均值称总体平均值。 总体平均值
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真值
测量结果 测量结果的概率分布曲线
误差
系统误差
随机误差
9.3误差的来源 9.3.1测量仪器的误差
测量仪器的误差取决于测量仪器的制造水平。
测量仪器的[示值]误差:测量仪器的示值与对应输入量的真值之差。 9.3.2环境误差
环境因素产生的误差。 9.3.3人员误差
人的心理和生理因素产生的误差。 9.3.4方法误差
由于测量方法、计算方法不完善产生的误差。 10测量误差的计算基础 10.1算术平均值
?1n?nxxi (i?1,2,?,n)
i?1
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其中:xi是第i次测量结果。
(算术平均值是变量x的数学期望的最佳估计。) 10.2实验标准[偏]差
对同一被测量做n次测量,表征测量结果分散性的量s可按下式算出:
s(xi)??(xi?1ni?x)2 (i?1,2,?,n) (解释:贝塞尔公式)
n?1其中:xi是第i次测量结果;x是n次测量的算术平均值。
实验标准偏差是对测量结果而言,表征测量结果的分散性。因此,以上所求得的实验标准偏差是单次测量的实验标准偏差。如果测量结果用N次测量的平均值给出时,有:
N次测量平均值的实验标准偏差:s(xi)?
11有效数字和数值修约 11.1正确数和近似数
1)没有测量误差的数,称为正确数;
2) 接近但不等于某个数的数,称为该数的近似数。 11.2有效数字
左起第一位非零数字起,直至末位,均是有效数字。例如:0.0273;0.100;为三位有效数字,3.1416;54000;为五位有效数字。 11.3数据修约
根据测量的需要,一般都要对数据修约,数值修约首先要确定保留的位数,保留的位数由修约间隔确定,修约后的数值是修约间隔的整倍数。
1) 修约间隔
在修约时首先要确定修约间隔。
一般的修约间隔为:1×10、2×10、5×10。(在具体修约时一般称为:“1”间隔修约、“2”间隔修约、“3”间隔修约)。例如:测量数据为:119.86mm;规定修约间隔为1×10(修约间隔为0.1mm;注意:对于量值的修约,修约间隔也是量值。)近似数截取至小数点后一位,则修约后的数据为:119.9mm。
2) 修约规则
-1
n
n
n
s(xi)N。
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