测量和测量误差.docx
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1、测量和测量误差测量是指用专门的技术工具通过各种实验和计算的方法得到参数或变量的值,包括数值和单位两部分;测量的目的就是通过测量*能正确反映客观实际的被测参数的真实值;测量过程就是将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程;实现测量过程的各种自动比较的工具就是测量仪表。所有的测量都存在测量误差,误差存在于一切科学实验和生产过程的测量之中。测量误差是指测量结果与被测量真值之间存在的偏差。测量误差按误差的数值表示的方法,可分为绝对误差、相对误差和引用误差;按误差出现的原因和规律,可分为系统误差、随机误差和疏忽误差;按仪表仪器使用条件情况,可分为基本误差和附加误差;按被测变量和时间变化的关系来分,可分
2、为静态误差和动态误差等。一、基本概念1 .测量方法通常可以分为直接比较法和间接比较法二种。直接比较法是指用与被测参数具有相同性质的工具直接进行比较的方法;间接比较法是指在难以进行直接测量的场合,经过一次或多次物理量变换,使被测参数和工具能够进行比较的方法。2 .一次完整的测量包括测量对象和被测参数、测量环境、测量方法、测量单位、测量人员和仪表、数据处理和测量结果等六个要素。3 .绝对误差是指测量结果与被测量真值之差,即:X=X-(1-1)式中,Ax绝对误差;X测量值,由测量得到的被测量的值或结果;X。一真值,是被测变量本身所具有的真实值或理论值。绝对误差有单位和符号。事实上,真值是难以获得的理
3、想值,常用约定的或相对的真值(如用准确度较高的标准仪器测出同一被测量的值)来计算。4 .相对误差是指绝对误差与被测量真值之比,以百分数表示,即:=-=100%(1-2)式中,戋一相对误差。相对误差无量纲,有符号。5 .引用误差是指绝对误差与仪表量程之比,以百分数表示,即:Ay5J=100%XaX-Xain(1-3)式中,名|一引用误差;一仪表测量范围的上、下限值。引用误差也是一种相对误差,也称为相对折合误差或相对百分误差。引用误差常用于划分仪表的准确度等级。6 .系统误差是指在相同的测量条件下,多次重复测量时测量误差的大小和符号都不改变或按照一定的规律变化,简称为系差,又称为规律误差。系统误差
4、是系统固有的,具有一定的确定性,可以进行补偿或修正。但它与测量次数无关,不能通过增加测量次数的方法来消除。系统误差越小。随机误差通常是一个近似估计值。7 .随机误差也称为偶然误差,是指在相同条件下多次测量同一参数时,误差的绝对值的大小、符号随机变化的误差。随机误差不可预测、分析或修正,也不易发现,但服从某种统计的规律,即误差分布率。随机误差的大小与测量次数有关,测量次数越多,其算术平均值越小,测量也越精密。8 .疏忽误差是指明显超出规定条件下的测量预期的人为误差,也称为粗大误差或粗差、过失误差。9 .基本误差是指仪表在规定的标准工作条件下(参比工作条件下)的最大误差。一般来说,仪表的基本误差也
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