地質大學測量誤差基本知識
㈠ 測量誤差按性質分為哪三類
1、系統誤差:
在相同條件下,多次測量同一量時,誤差的絕對值和符號保持恆定或遵循一定規律變化的誤差。產生系統誤差的主要原因有儀器誤差、使用誤差、影響誤差、方法和理論誤差,消除系統誤差主要應從消除產生誤差的來源著手,多用零示法、替代法等,用修正值是減小系統誤差的一種好方法。
2、隨機誤差:
在相同條件下進行多次測量,每次測量結果出現無規則的隨機性變化的誤差。隨機誤差主要由外界干擾等原因引起,可以採用多次測量取算術平均值的方法來消除隨機誤差。
3、粗大誤差:
在一定條件下,測量結果明顯偏離真值時所對應的誤差,稱為粗大誤差。產生粗大誤差的原因有讀錯數、測量方法錯誤、測量儀器有缺陷等等,其中人身誤差是主要的,這可通過提高測量者的責任心和加強測量者的培訓等方法來解決。
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一、誤差影響:
除了被測的量以外,凡是對測量結果有影響的量,即測量系統輸入信號中的非信息性參量,都稱為影響量。電子測量中的影響量較多而且復雜,影響常不可忽略。環境溫度和濕度、電源電壓的起伏和電磁干擾等,是外界影響量的典型例子。
雜訊、非線性特性和漂移等,是內部影響量的典型例子。影響量往往隨時間而變,而且這種變化通常具有非平穩隨機過程的性質。不過,這種非平穩性大都表現為數學期望的慢變化。
此外,在測量儀器中,若某個工作特性會影響到另一工作特性,則稱前者為影響特性。影響特性也能導致測量誤差。例如,交流電壓表中檢波器的檢波特性,對測量不同波形和不同頻率的電壓會產生不同的測量誤差。
在電子測量和計量中,上述各種情況都較為明顯,而且許多隨機性系統誤差的概率密度分布是非正態的(如截尾正態分布、矩形均勻分布、辛普森三角形分布、梯形分布、M形分布、U形分布和瑞利分布等),甚至是分布律不明的。這些都給電子測量誤差的處理和估計帶來許多特殊困難。
二、誤差處理方法:
隨機誤差處理的基本方法是概率統計方法。處理的前提是系統誤差可以忽略不計,或者其影響事先已被排除或事後肯定可予排除。一般認為,隨機誤差是無數未知因素對測量產生影響的結果,所以是正態分布的,這是概率論的中心極限定理的必然結果。
減小誤差的方法
1、選用精密的測量儀器;
2、 多次測量取平均值。
㈡ 測量誤差的基本分類
測量誤差主要分為三大類:系統誤差、隨機誤差、粗大誤差,設被測量的真值為N′,測得值為N,則測量誤差Δ′N為Δ′N=N-N′。
1、系統誤差
在相同的觀測條件下,對某量進行了n次觀測,如果誤差出現的大小和符號均相同或按一定的規律變化,這種誤差稱為系統誤差。系統誤差一般具有累積性。
2、偶然誤差
在相同的觀測條件下,對某量進行了n次觀測,如果誤差出現的大小和符號均不一定,則這種誤差稱為偶然誤差,又稱為隨機誤差。例如,用經緯儀測角時的照準誤差,鋼尺量距時的讀數誤差等,都屬於偶然誤差。
3、粗大誤差
在一定的測量條件下,超出規定條件下預期的誤差稱為粗大誤差,一般地,給定一個顯著性的水平,按一定條件分布確定一個臨界值,凡是超出臨界值范圍的值,就是粗大誤差,它又叫做粗誤差或寄生誤差。
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系統誤差的消除方法:
對測量儀表進行校正在准確度要求較高的測量結果中,引入校正值進行修正。消除產生誤差的根源 即正確選擇測量方法和測量儀器,盡量使測量儀表在規定的使,用條件下工作,消除各種外界因素造成的影響。
採用特殊的測量方法 如正負誤差補償法、替代法等。例如,用電流表測量電流時,考慮至外磁場對讀數的影響,可以把電流表轉動180度,進行兩次測量。
在兩次測量中,必然出現一次讀數偏大,而另一次讀數偏小,取兩次讀數的平均值作為測量結果,其正負誤差抵消,可以有效地消除外磁場對測量的影響。
㈢ 怎麼理解測量誤差
每一個物理量都是客觀存在,在一定的條件下具有不以人的意志為轉移的客觀內大小,人們將它稱容為該物理量的真值。進行測量是想要獲得待測量的真值。然而測量要依據一定的理論或方法,使用一定的儀器,在一定的環境中,由具體的人進行。由於實驗理論上存在著近似性,方法上難以很完善,實驗儀器靈敏度和分辨能力有局限性,周圍環境不穩定等因素的影響,待測量的真值 是不可能測得的,測量結果和被測量真值之間總會存在或多或少的偏差,這種偏差就叫做測量值的誤差。
㈣ 測量誤差和測量不確定度的基本概念和主要區別
一、誤差的基本概念:
1.誤差的定義:
誤差=測得值-真值;
因此,誤差是一個值,數學上就是坐標軸上的一個點,是具有正負號的一個數值
2.誤差的表示方法:
① 絕對誤差:
絕對誤差=測量值-真值(約定真值)
在檢定工作中,常用高一等級准確度的標准作為真值而獲得絕對誤差。
如:用一等活塞壓力計校準二等活塞壓力計,一等活塞壓力計示值為100.5N/cm2,二等活塞壓力計示值為100.2N/cm2,則二等活塞壓力計的測量誤差為-0.3N/cm2。
② 相對誤差:
相對誤差=絕對誤差/真值X100%
相對誤差沒有單位,但有正負。
如:用一等標准水銀溫度計校準二等標准水銀溫度計,一等標准水銀溫度計測得20.2℃,二等標准水銀溫度計測得20.3℃,則二等標准水銀溫度計的相對誤差為0.5%。
③ 引用誤差:
引用誤差=示值誤差/測量范圍上限(或指定值)X100%
引用誤差是一種簡化和實用方便的儀器儀表示值的相對誤差。
如測量范圍上限為3000N的工作測力計,在校準示值2400N處的示值為2392.8N,則其引用誤差為-0.3%。
3.誤差的分類:
① 系統誤差:在重復性條件下,對同一被測量進行無限多次測量所得結果的平均值與被測量的真值之差。
② 隨機誤差:測量結果與在重復性條件下,對同一被測量進行無限多次測量所得結果的平均值之差。
③ 粗大誤差:超出在規定條件下預期的誤差。
二、精度:
精度細分為:
准確度:系統誤差對測量結果的影響。
精密度:隨機誤差對測量結果的影響。
精確度:系統誤差和隨機誤差綜合後對測量結果的影響。
精度是誤差理論中的說法,與測量不確定度是不同的概念,在誤差理論中,精度定量的特徵可用目前的測量不確定度(對測量結果而言)和極限誤差(對測量儀器儀表)來表示。對測量而言,精密度高的准確度不一定高,准確度高的精密度不一定高,但精確度高的准確度與精密度都高,精度是精確度的簡稱。目前,不提倡精度的說法。
三、測量不確定度
定義:表徵合理地賦予被測量之值地分散性,與測量結果相聯系地參數。
① 此參數可以是諸如標准差或其倍數,或說明了置信水準的區間的半寬度。
② 測量不確定度由多個分量組成。其中一些分量可用測量列結果的統計分布估算,並用實驗標准差表徵。另一些分量則可用基於經驗或其他信息的假定概率分布估算,也可用標准偏差表徵。
③ 測量結果應理解為被測量之值的最佳估計,而所有的不確定度分量均貢獻給了分散性,包括那些由系統效應引起的(如,與修正值和參考測量標准有關的)分量。
由此可以看出,測量不確定度與誤差,精度在定義上是不同的。因此,其概念上的差異也造成評價方法上的不同。
四、測量誤差和測量不確定度的主要區別
1.定義上的區別:誤差表示數軸上的一個點,不確定度表示數軸上的一個區間;
2.評價方法上的區別:誤差按系統誤差與隨機誤差評價,不確定度按A類B類評價;
3.概念上的區別:系統誤差與隨機誤差是理想化的概念,不確定度只是使用估計值;
4.表示方法的區別:誤差不能以±的形式出現,不確定度只能以±的形式出現;
5.合成方法的區別:誤差以代數相加的方法合成,不確定度以方和根的方法合成;
6.測量結果的區別:誤差可以直接修正測量結果,不確定度不能修正測量結果;誤差按其定義,只和真值有關,不確定度和影響測量的因素有關;
7.得到方法的區別:誤差是通過測量得到的,不確定度是通過評定得到的;
8.操作方法的區別:系統誤差與隨機誤差難於操作,不確定評定易於操作;
誤差與測量不確定度是相互關聯的,就是說,測量誤差也包含不確定度,反之,評定得到的不確定度也還是有誤差。
精度是按照誤差的分類進行評價的,但在誤差合成的方法上與測量不確定度是不同的,系統誤差按照代數和合成,隨機誤差按方和根法合成,而系統誤差與隨機誤差的合成則有按標准差合成的,有按極限誤差合成的。因此,其合成的方法並不統一。
㈤ 2、( )測量誤差主要分為基本誤差與附加誤差
錯
應該是:系統誤差又可以分為基本誤差和附加誤差
㈥ 什麼叫儀表的基本誤差,測量誤差和附加誤差
基本誤差:在規定的工作條件下,儀表本身存在的誤差就是基本誤差,這專里的工作條件是指溫度、濕屬度、壓力、電磁場強度、電源電壓及頻率等;
測量誤差:測量值與實際值之見的偏差即為測量誤差。測量誤差是一個較大的概念,其中有絕對誤差、相對誤差、引用誤差和最大引用誤差。
附加誤差:當測量工作條件發生變化時,儀表本身的誤差也會增加,這種因工作條件的變化而產生的誤差,即為附加誤差。
㈦ 測量誤差的分類是怎樣的
測量值和實際值不可能是完全一樣的,它們之間的總有某種差別,這就叫做誤差。誤版差的分類權有:絕對誤差與相對誤差;裝置誤差與方法誤差;基本誤差與附加誤差;系統誤差與隨機誤差;穩態誤差與動態誤差。絕對誤差就是測量值與實際值相減得到的偏差;相對誤差是測量值的絕對誤差與實際值之比的百分數;引用誤差是絕對誤差與儀表量程比值的百分數;最大引用誤差是儀表在規定的工作條件下,在儀表量程范圍各點示值求取的引用誤差的最大值。裝置誤差是由於儀表元件的質量與裝配工藝沒有絕對符合要求,因而儀表本省不可以避免地存在著誤差;方法誤差是由於儀表不能十分完善或使用方法不恰當而導致的誤差。基本誤差是在規定的工作條件(溫度、濕度、壓力、電磁場強度、電源電壓及頻率等等)下,儀表本身的誤差;附加誤差是當儀表工作條件發生變化時,儀表本身的誤差也會增加,這種偏離規定條件而另外生產的誤差。系統誤差是按一定規律變化的誤差;隨機誤差是一種偶然性的誤差。穩態誤差又叫做靜態誤差,是儀表進入到新的平衡狀態後具有的誤差;動態誤差是儀表在被測信號變化時,由於儀表本身的慣性而不能准確跟蹤信號變化,使示值生產滯後現象的誤差。
㈧ 實驗中測量誤差的主要因素有哪些的主要因素有哪些,根據實際情況分析,與實驗情
測量時,由於各種因素會造成少許的誤差,這些因素必須去了解,並有效的解決,方可使整個測量過程中誤差減至最少.測量時,造成誤差的主要有系統誤差和隨機誤差,而系統誤差有下列情況:誤讀、誤算、視差、刻度誤差、磨耗誤差、接觸力誤差、撓曲誤差、餘弦誤差、阿貝 (Abbe) 誤差、熱變形誤差等.系統誤差的大小在測量過程中是不變的,可以用計算或實驗方法求得,即是可以預測,並且可以修正或調整使其減少.這些因素歸納成五大類,詳細內容敘述如下:
1.人為因素
由於人為因素所造成的誤差,包括誤讀、誤算和視差等.而誤讀常發生在游標尺、分厘卡等量具.游標尺刻度易造成誤讀一個最小讀數,如在10.00 mm處常誤讀成10.02 mm或9.98 mm.分厘卡刻度易造成誤讀一個螺距的大小,如在10.20 mm常誤讀成10.70 mm或9.70 mm.誤算常在計算錯誤或輸入錯誤數據時所發生.視差常在讀取測量值的方向不同或刻度面不在同一平面時所發生,兩刻度面相差約在0.0.4 mm之間,若讀取尺寸在非垂直於刻度面時,即會產生 的誤差量.為了消除此誤差,製造量具的廠商將游尺的刻劃設計成與本尺的刻劃等高或接近等高,(游尺刻劃有圓弧形形成與本尺刻劃幾近等高,游尺為凹V形且本尺為凸V形,因此形成兩刻劃等高.
2.量具因素
由於量具因素所造成的誤差,包括刻度誤差、磨耗誤差及使用前未經校正等因素.刻度分劃是否准確,必須經由較精密的儀器來校正與追溯.量具使用一段時間後會產生相當程度磨耗,因此必須經校正或送修方能再使用.
3.力量因素
由於測量時所使用接觸力或接觸所造成撓曲的誤差.依據虎克定律,測量尺寸時,如果以一定測量力使測軸與機件接觸,則測軸與機件皆會局部或全面產生彈性變形,為防止此種彈性變形,測軸與機件應采相同材料製成.其次,依據赫茲 (Hertz) 定律,若測軸與機件均採用鋼時,其彈性變形所引起的誤差量
應用量表測量工件時,量表固定於支持上,支架因被測量力會造成彈性變形,如圖2-4-3所示,在長度 的斷面二次矩為 ,長 的支柱為 ,縱彈性系數分別為 、 ,因此測量力為P時,撓曲量 為 .為了防止此種誤差,可將支柱增大並盡量縮短測量軸線伸出的長度.除此之外,較大型量具如分厘卡、游標尺、直規和長量塊等,因本身重量與負載所造成的彎曲.通常,端點標准器在兩端面與垂直線平行的支點位置為0.577全長時,其兩端面可保持平行,此支點稱之為愛里點 (Airey Points) .線刻度標准器支點在其全長之0.5594位置,其全長彎曲誤差量為最小,此處稱之為貝塞爾點 (Bessel Points)
㈨ 測量誤差的基本知識計算
希望能夠幫助你