誤差和精度的基本概念PPT課件VIP

。1.誤差理論與精度分析，周.聯(lián)系方式：電子郵件：畢茲HTG 電話333661323587，2、2、誤差分類、誤差、絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差、粗差、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、表達(dá)式形式、屬性和特性、3、1。絕對(duì)誤差的測(cè)量值與參考值之間的差值稱為絕對(duì)誤差，通常稱為誤差，即誤差的定義與前一個(gè)誤差的定義相同。絕對(duì)誤差=測(cè)量值-參考值，絕對(duì)誤差的值是否已知？絕對(duì)誤差和誤差絕對(duì)值之間有什么區(qū)別？例如，取一批標(biāo)稱直徑為50毫米的兩種產(chǎn)品，直徑測(cè)量結(jié)果分別為49.9毫米和50.2毫米，絕對(duì)誤差分別為，在相同條件下，對(duì)一定數(shù)量進(jìn)行5次重復(fù)測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)如下：99.97克、100.00克、100.03克、100.02克、99.98克、199.97克100.00克=0.03克21005、用代數(shù)方法將校正(實(shí)際工作中常用的校正值)加到未校正的測(cè)量值上，以補(bǔ)償系統(tǒng)誤差值。valuedaddeddegregorithicallytoconventionrechargetofamiliamenttocompensteforsystemcerror(組b2.23定義)真值校正測(cè)量值=測(cè)量值校正值。1.由于系統(tǒng)誤差的不確定性，這種補(bǔ)償并不完美。2。校正值等于系統(tǒng)誤差值，但符號(hào)相反。嘿。6，更正值表達(dá)式：錯(cuò)誤表達(dá)式：關(guān)系：7，修正，數(shù)值等于絕對(duì)誤差的絕對(duì)值，符號(hào)相反。在測(cè)量?jī)x器中，校正值通常以表格、曲線或公式的形式給出。在自動(dòng)測(cè)量?jī)x器中，校正值可以編程并存儲(chǔ)在儀器中，儀器輸出校正的測(cè)量結(jié)果。校正結(jié)果是通過將測(cè)量值與校正值相加而獲得的測(cè)量結(jié)果，從而提高測(cè)量精度。海拔1)180厘米處的誤差是多少？2)海拔2)180厘米處的校正值是多少？3)學(xué)生使用高度測(cè)量設(shè)備測(cè)量的高度為180厘米。實(shí)際高度是多少？4)如果另一個(gè)學(xué)生用身高測(cè)量?jī)x測(cè)量的身高是170厘米，實(shí)際身高是多少？例如，身高測(cè)量器用于體檢時(shí)的身高測(cè)量。體檢前，醫(yī)生用一把更精確的直尺校正了身高測(cè)量器，發(fā)現(xiàn)身高測(cè)量器在海拔180厘米處的實(shí)際尺寸為181厘米。解決方案：1)180高程處的誤差為：x=x-x0，因?yàn)檎鎸?shí)值不確定，實(shí)際上只能使用約定的真實(shí)值。約定的真值x0=181 cm，因此x=180181=-1cm，9，2)180標(biāo)高處的校正值是多少？注：校正值針對(duì)每個(gè)測(cè)量點(diǎn)，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)都有自己相應(yīng)的校正值。校正值c=x0-x=181-180=1厘米，3)如果高度測(cè)量?jī)x器為180厘米，其實(shí)際高度？實(shí)際高度=校正測(cè)量值=測(cè)量值校正值=180 1=181 cm，4)如果高度測(cè)量?jī)x器為170cm高，其實(shí)際高度為？答：我不知道這個(gè)測(cè)量點(diǎn)的修正測(cè)量值是多少！因?yàn)?80厘米處的校正值不同于170厘米處的校正值。例如，使用相同的電子天平分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)真實(shí)值為100克和10克的砝碼的質(zhì)量，測(cè)量結(jié)果分別為100.01克和10.01克，測(cè)量結(jié)果的絕對(duì)誤差為1100.01克100.00克=0.01克210.01克10.00克=0.01克。兩個(gè)砝碼的質(zhì)量的絕對(duì)誤差為0.01克，但顯然100克砝碼的質(zhì)量測(cè)量精度更高引入相對(duì)誤差的概念是因?yàn)榻^對(duì)誤差很難比較不同階次的相同誤差。絕對(duì)誤差與實(shí)際測(cè)量值的比值稱為相對(duì)誤差。(由于無法確定真實(shí)值，因此實(shí)際使用約定值或測(cè)量值的最佳估計(jì)值)。(1)通常用%或10-d表示的單位(未知數(shù))通常不能比較不同測(cè)量的質(zhì)量。例如，電壓表被用來分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓。測(cè)量結(jié)果是比較兩個(gè)電壓測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差的比較，測(cè)量值-真值，絕對(duì)誤差真值，無，是(與測(cè)量值相同)，反映測(cè)量效果，實(shí)際誤差值，含義，14，結(jié)果的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差通常用來表示單值點(diǎn)測(cè)量誤差，而對(duì)于連續(xù)刻度和多量程刻度的測(cè)量?jī)x器，誤差用參考誤差表示。參考誤差FIDUCIALERROFAMASURINGINSTRUMENT。參考值xm通常指整個(gè)范圍(測(cè)量?jī)x器標(biāo)稱范圍的上限和下限之間的差值的模數(shù))或范圍的上限。示值誤差是范圍內(nèi)某一刻度點(diǎn)示值的絕對(duì)誤差，通常取絕對(duì)值最大的那個(gè)。嘿。15、電氣儀表和其他常用的準(zhǔn)確度等級(jí)，如0.1、0.2、0.5、1.0、1.5等。符合一定等級(jí)的S級(jí)儀器，表明該儀器在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)，各指示點(diǎn)的參考誤差不超過S%，準(zhǔn)確度等級(jí)，利用該點(diǎn)可以驗(yàn)證該儀器是否合格。一個(gè)0.5級(jí)量程為0 150伏的電壓表由一個(gè)更高級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)電壓表校準(zhǔn)。當(dāng)指示值為100.0伏時(shí)，實(shí)際電壓為99.4伏。詢問電壓表是否合格。當(dāng)選擇儀表等級(jí)s時(shí)，用該儀表測(cè)量某一被測(cè)儀表時(shí)，最大絕對(duì)誤差為，最大相對(duì)誤差為，其中：xm:全量程(量程上限)，x:被測(cè)點(diǎn)的測(cè)量值。18、某一被測(cè)電壓約為100伏，目前采用1.0級(jí)150伏范圍的電壓表進(jìn)行測(cè)量。問：1)這個(gè)電壓表的參考誤差是多少？2)用這個(gè)電壓表測(cè)量電壓時(shí)，最大測(cè)量誤差是多少？3)使用該電壓表測(cè)量100伏電壓時(shí)，最大測(cè)量誤差是多少？4)用該電壓表測(cè)量50伏電壓時(shí)，最大測(cè)量誤差是多少？5)用這個(gè)電壓表測(cè)量50伏電壓時(shí)，相對(duì)誤差是多少？6)用這個(gè)電壓表測(cè)量100伏電壓時(shí)，相對(duì)誤差是多少？當(dāng)用0.5刻度和300伏量程的電壓表測(cè)量時(shí)，當(dāng)用1.0刻度和150伏量程的電壓表測(cè)量時(shí)，有以下結(jié)論：(1)相同的精度。(2)儀器等級(jí)越高，成本越高。例如3，測(cè)試電壓約為100伏，有兩個(gè)電壓表，量程為0.5伏、300伏和1.0伏，量程為150伏。哪一個(gè)合適？這個(gè)電壓表的參考誤差是，因?yàn)?，這個(gè)電壓表是合格的。解決方案實(shí)施例4:驗(yàn)證了刻度為2.5、測(cè)量范圍為100伏的電壓表。最大誤差出現(xiàn)在50V，值為2 V，而其他刻度的誤差小于2V。詢問該電壓表是否合格。21，例5，1.0級(jí)電流表，滿值(標(biāo)稱范圍的上限)為100A，計(jì)算測(cè)量值分別為100A、80A和20A時(shí)的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。根據(jù)問題的含義，最大絕對(duì)誤差為，相對(duì)誤差分別為。結(jié)論：1)測(cè)量值越接近測(cè)量范圍的上限，相對(duì)誤差越小，測(cè)量越準(zhǔn)確。2)最大絕對(duì)誤差與儀器的測(cè)量范圍(或測(cè)量范圍上限)成正比。(2)所選測(cè)量值應(yīng)大于統(tǒng)一刻度測(cè)量?jī)x器量程上限的2/3，即測(cè)量的最大相對(duì)誤差不得超過，即測(cè)量誤差不得超過測(cè)量?jī)x器等級(jí)的1.5倍。23、誤差分類、誤差、絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差、粗差、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、表達(dá)式、特性、特性、在重復(fù)測(cè)量期間保持不變或以可預(yù)測(cè)的方式變化的測(cè)量誤差分量。在可重復(fù)性條件下，對(duì)同一被測(cè)對(duì)象進(jìn)行無限次測(cè)量所得結(jié)果的平均值與測(cè)量真實(shí)值之間的差值。根據(jù)其發(fā)生規(guī)律，系統(tǒng)誤差可分為：(1)定值系統(tǒng)誤差：即誤差的大小和符號(hào)都是定值。(2)變量值系統(tǒng)誤差：即誤差的大小和符號(hào)是常規(guī)變量值。例如，由溫度變化引起的誤差；圓度盤偏心安裝引起的角度測(cè)量誤差。系統(tǒng)錯(cuò)誤，26，di在重復(fù)測(cè)量中，測(cè)量誤差以不可預(yù)測(cè)的方式變化的部分。隨機(jī)誤差，如溫度波動(dòng)、噪聲干擾、磁場(chǎng)變化、電源電壓波動(dòng)、儀器中傳動(dòng)部件的間隙和摩擦、連接件彈性變形引起的指示不穩(wěn)定、測(cè)微尺長(zhǎng)度時(shí)的壓力控制等。27、隨機(jī)誤差的性質(zhì)、隨機(jī)誤差的大小和方向是隨機(jī)的、不可預(yù)測(cè)的和不可校正的。雖然一次測(cè)量的隨機(jī)誤差是不規(guī)則和不可預(yù)測(cè)的，但它不能通過實(shí)驗(yàn)來消除。然而，經(jīng)過大量的重復(fù)測(cè)量，可以發(fā)現(xiàn)它遵循一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。因此，包含隨機(jī)誤差的數(shù)據(jù)可以通過概率統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行處理，可以估計(jì)隨機(jī)誤差的總體大小和分布，并且可以采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣頊p少隨機(jī)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。測(cè)量誤差包括系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。在正常情況下，測(cè)量誤差、系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差是理想的概念術(shù)語(yǔ)。通過測(cè)量不可能獲得它們的精確值。29，grosserror，指明顯超過統(tǒng)計(jì)規(guī)律預(yù)期值的誤差。也稱為疏忽錯(cuò)誤，簡(jiǎn)稱疏忽錯(cuò)誤或重大錯(cuò)誤。定義、原因、一些偶然的突發(fā)異常因素或疏忽。測(cè)量方法不當(dāng)或錯(cuò)誤，測(cè)量操作中的疏忽和錯(cuò)誤(如不按規(guī)定操作，讀數(shù)或單位錯(cuò)誤，記錄或計(jì)算錯(cuò)誤等)。)，以及測(cè)量條件的突然變化(如電源電壓的突然升高或降低、雷電干擾、機(jī)械沖擊和振動(dòng)等。)。由于誤差較大，測(cè)量結(jié)果明顯失真。因此，應(yīng)根據(jù)某些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒別，并應(yīng)消除含有嚴(yán)重誤差(稱為壞值或異常值)的測(cè)量數(shù)據(jù)。詳見第4章。為了減少測(cè)量誤差，提高測(cè)量精度，我們必須知道誤差的來源。然而，錯(cuò)誤有許多來源。在測(cè)量過程中，幾乎所有的因素都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。主要來源、測(cè)量設(shè)備誤差、測(cè)量方法誤差、測(cè)量環(huán)境誤差、測(cè)量人員誤差、31、測(cè)量設(shè)備誤差、標(biāo)準(zhǔn)裝置誤差、裝置誤差、附件誤差，以固定的形式重現(xiàn)儀器的標(biāo)準(zhǔn)值，如標(biāo)準(zhǔn)電阻、標(biāo)準(zhǔn)量塊、標(biāo)準(zhǔn)砝碼等。它們體現(xiàn)了價(jià)值，不可避免地有錯(cuò)誤。一般來說，標(biāo)準(zhǔn)裝置的誤差要求占總誤差的1/3 1/10。測(cè)量裝置在制造過程中由于設(shè)計(jì)、制造、裝配、驗(yàn)證等方面的不完善。并且在使用過程中，由于部件老化、機(jī)械零件磨損和疲勞等因素而使設(shè)備出錯(cuò)。測(cè)量?jī)x器帶來的附件和附屬工具引起的誤差。在設(shè)計(jì)測(cè)量裝置時(shí)，由于近似原理引起的工作原理誤差、構(gòu)成設(shè)備的主要部件的制造誤差和設(shè)備的裝配誤差、設(shè)備出廠時(shí)的校準(zhǔn)和校準(zhǔn)引起的誤差、有限的讀數(shù)分辨率引起的讀數(shù)誤差、數(shù)字儀器特有的量化誤差、部件老化、磨損和疲勞引起的誤差。32、測(cè)量方法誤差是指使用的測(cè)量方法不完善。使用近似計(jì)算公式或其他原因引起的誤差也稱為理論誤差。例如，當(dāng)用平均電壓表測(cè)量交流電壓時(shí)，其讀數(shù)根據(jù)正弦波的有效值進(jìn)行校準(zhǔn)。由于計(jì)算公式中出現(xiàn)無理數(shù)和，故采用近似公式，由此產(chǎn)生的誤差為理論誤差。測(cè)量環(huán)境誤差是指由各種環(huán)境因素引起的與要求條件不一致的誤差。對(duì)于電子測(cè)量，環(huán)境誤差主要來自環(huán)境溫度、電源電壓、電磁干擾等。在測(cè)量特定長(zhǎng)度的激光波時(shí)，空氣溫度、濕度、灰塵、大氣壓力等。會(huì)影響空氣的折射率，從而影響激光波長(zhǎng)并產(chǎn)生測(cè)量誤差。在高精度準(zhǔn)直測(cè)量中，氣流和振動(dòng)也有一定的影響。34、測(cè)量人員的責(zé)任心、技術(shù)上的差異造成的誤差錯(cuò)誤有很多來源。在測(cè)量時(shí)，我們應(yīng)該仔細(xì)而全面地分析，既不能遺漏也不能重復(fù)。因?yàn)檎`差源的分析和研究是測(cè)量精度分析的基礎(chǔ)，是減少測(cè)量誤差、提高測(cè)量精度的唯一途徑。36，誤差的分類和識(shí)別，37，主要內(nèi)容，第1節(jié)中測(cè)量的基本問題，第2節(jié)中測(cè)量誤差的基本概念，第3節(jié)中的一些術(shù)語(yǔ)，測(cè)量的精度，表示測(cè)量值和測(cè)量的真實(shí)值之間的一致性程度，測(cè)量的測(cè)量數(shù)據(jù)值和測(cè)量值之間的接近度，-VIM 2008，“測(cè)量精度”的概念不是一個(gè)量，也不給出數(shù)值。當(dāng)測(cè)量提供較小的測(cè)量誤差時(shí)，該測(cè)量被稱為更精確。測(cè)量精度有時(shí)被理解為每個(gè)測(cè)量值的一致性程度，精度。39，測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度，重復(fù)測(cè)量無數(shù)次的測(cè)量值的平均值與參考值之間的一致性程度，緊密度，緊密度，緊密度，緊密度，緊密度，緊密度，緊密度，緊密度，緊密度。測(cè)量精度不是一個(gè)量，不能用數(shù)值來表示。40、測(cè)量精度、精度精度，在規(guī)定的條件下，通過重復(fù)測(cè)量相同或相似的被測(cè)對(duì)象獲得的指示值或測(cè)量值之間的一致性程度。closessionsofagreement within indicationsomemeasured Dquantity VALUES sobedanedbyreplicate MEASUREMENTS SONTHESAMEORSIMILARIABJECT SUNDERSPECIFIED CONDITIONS-VIM 2008，測(cè)量精度通常以不精確的數(shù)字形式表示，例如在特定測(cè)量條件下的標(biāo)準(zhǔn)偏差、方差或變異系數(shù)。規(guī)定的條件可以是重復(fù)性測(cè)量條件、周期精度測(cè)量條件或再現(xiàn)性測(cè)量條件。測(cè)量精度用于定義測(cè)量重復(fù)性、周期測(cè)量精度或測(cè)量再現(xiàn)性。