章佩珠 测量误差、数据处理和测量不确定度评定.pdfVIP

测量误差、数据处理和 测量不确定度 主讲：章佩珠 §1、误差理论 一、测量误差 1、测量：为获得测量结果而进行的一组操作 必备条件： ①测量设备； ②计量单位； ③人员。 操作有二种方法：  直接测量——直接用测量设备获得结果。  间接测量——先测量与被测量有函数关系的其它 量，然后再通过计算求得被测量的方法。 例如用弦长弓高测量圆弧（或轴）的直径。 S 2 D  h 4h 测直径D ，可以通过测量一定弦长S和与之相应的弓高h 。 2 、测量误差（绝对误差） ①Δ测量误差=测量结果（指示值）-测量约定真值 ②真值：与给定的特定量定义一致的值 a ）理论真值——通过理论计算得到的真值 如直角=90° 内角和=180 ° b ）约定真值——通过国际计量大会讨论共同约定的真值。水 的三相点状态，当同时存在的水、冰、气态下，其定义值为 273.16K 。 c ）相对真值—— 当用高准确度的测量设备与低准确度的测量 设备在同等条件下测量同一个被测量时前者就是后者的相对 真值。 ③测量误差的特点： a)有单位； b ）有大小； c)有正负。 Δ=x - x o i 如：测得结果 x =99.4 ℃ o o 测量约定真值 x =100 ℃ i Δ= -0.6 ℃ 3、相对误差 测量误差（绝对误差）与约定真值之比的百分数。  相对误差= 100% x i Δ——测量误差（绝对误差） x ——真值 i 比值越大，则测量的相对误差越大。 相对误差特点： 无单位、百分数、有正负、有大小 4 、准确度 表示测量结果与被测量的（约定）真值之间的一致程度。 二、误差的来源 1、测量设备本身带来的误差 2 、环境条件的变化带来的误差 ①环境条件：温度、湿度、振动、电磁场、幅射、灰尘、光 线等。 ②发生有关变化 通过实验 通过计算 带来的影响 通过修正 3、测量方法的不合理带来的误差——针对间接测量 4 、测量人员带来的误差 ①估读误差—— 当需要对测量值在两个分度或之间估读数字 时。 ②读数误差。 ③被测量的不稳定或不均匀带来的误差。 （如：检定室的环境温湿度，存在着不稳定性或不均匀性等） 三、测量误差的分类 误差可分为两大类。 1、随机误差 定义：测量结果与在重复条件下对同一被测量进行无限多 次测量所得结果的平均值之差。 重复条件 （有的叫等精度测量），在相同的测量设备、相 同的测量方法、相同的测量人员和相同的测量环境下，在较