誤差和精度的基本概念PPT課件

。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、絕對誤差、相對誤差、粗差、系統(tǒng)誤差、隨機誤差、表達(dá)式形式、屬性和特性、3、1。絕對誤差的測量值與參考值之間的差值稱為絕對誤差，通常稱為誤差，即誤差的定義與前一個誤差的定義相同。絕對誤差=測量值-參考值，絕對誤差的值是否已知？絕對誤差和誤差絕對值之間有什么區(qū)別？例如，取一批標(biāo)稱直徑為50毫米的兩種產(chǎn)品，直徑測量結(jié)果分別為49.9毫米和50.2毫米，絕對誤差分別為，在相同條件下，對一定數(shù)量進(jìn)行5次重復(fù)測量，測量數(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(實際工作中常用的校正值)加到未校正的測量值上，以補償系統(tǒng)誤差值。valuedaddeddegregorithicallytoconventionrechargetofamiliamenttocompensteforsystemcerror(組b2.23定義)真值校正測量值=測量值校正值。1.由于系統(tǒng)誤差的不確定性，這種補償并不完美。2。校正值等于系統(tǒng)誤差值，但符號相反。嘿。6，更正值表達(dá)式：錯誤表達(dá)式：關(guān)系：7，修正，數(shù)值等于絕對誤差的絕對值，符號相反。在測量儀器中，校正值通常以表格、曲線或公式的形式給出。在自動測量儀器中，校正值可以編程并存儲在儀器中，儀器輸出校正的測量結(jié)果。校正結(jié)果是通過將測量值與校正值相加而獲得的測量結(jié)果，從而提高測量精度。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)生使用高度測量設(shè)備測量的高度為180厘米。實際高度是多少？4)如果另一個學(xué)生用身高測量儀測量的身高是170厘米，實際身高是多少？例如，身高測量器用于體檢時的身高測量。體檢前，醫(yī)生用一把更精確的直尺校正了身高測量器，發(fā)現(xiàn)身高測量器在海拔180厘米處的實際尺寸為181厘米。解決方案：1)180高程處的誤差為：x=x-x0，因為真實值不確定，實際上只能使用約定的真實值。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：校正值針對每個測量點，每個測量點都有自己相應(yīng)的校正值。校正值c=x0-x=181-180=1厘米，3)如果高度測量儀器為180厘米，其實際高度？實際高度=校正測量值=測量值校正值=180 1=181 cm，4)如果高度測量儀器為170cm高，其實際高度為？答：我不知道這個測量點的修正測量值是多少！因為180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量兩個真實值為100克和10克的砝碼的質(zhì)量，測量結(jié)果分別為100.01克和10.01克，測量結(jié)果的絕對誤差為1100.01克100.00克=0.01克210.01克10.00克=0.01克。兩個砝碼的質(zhì)量的絕對誤差為0.01克，但顯然100克砝碼的質(zhì)量測量精度更高引入相對誤差的概念是因為絕對誤差很難比較不同階次的相同誤差。絕對誤差與實際測量值的比值稱為相對誤差。(由于無法確定真實值，因此實際使用約定值或測量值的最佳估計值)。(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量的質(zhì)量。例如，電壓表被用來分別測量兩個電壓。測量結(jié)果是比較兩個電壓測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。絕對誤差和相對誤差的比較，測量值-真值，絕對誤差真值，無，是(與測量值相同)，反映測量效果，實際誤差值，含義，14，結(jié)果的絕對誤差和相對誤差通常用來表示單值點測量誤差，而對于連續(xù)刻度和多量程刻度的測量儀器，誤差用參考誤差表示。參考誤差FIDUCIALERROFAMASURINGINSTRUMENT。參考值xm通常指整個范圍(測量儀器標(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)某一刻度點示值的絕對誤差，通常取絕對值最大的那個。嘿。15、電氣儀表和其他常用的準(zhǔn)確度等級，如0.1、0.2、0.5、1.0、1.5等。符合一定等級的S級儀器，表明該儀器在整個測量范圍內(nèi)，各指示點的參考誤差不超過S%，準(zhǔn)確度等級，利用該點可以驗證該儀器是否合格。一個0.5級量程為0 150伏的電壓表由一個更高級的標(biāo)準(zhǔn)電壓表校準(zhǔn)。當(dāng)指示值為100.0伏時，實際電壓為99.4伏。詢問電壓表是否合格。當(dāng)選擇儀表等級s時，用該儀表測量某一被測儀表時，最大絕對誤差為，最大相對誤差為，其中：xm:全量程(量程上限)，x:被測點的測量值。18、某一被測電壓約為100伏，目前采用1.0級150伏范圍的電壓表進(jìn)行測量。問：1)這個電壓表的參考誤差是多少？2)用這個電壓表測量電壓時，最大測量誤差是多少？3)使用該電壓表測量100伏電壓時，最大測量誤差是多少？4)用該電壓表測量50伏電壓時，最大測量誤差是多少？5)用這個電壓表測量50伏電壓時，相對誤差是多少？6)用這個電壓表測量100伏電壓時，相對誤差是多少？當(dāng)用0.5刻度和300伏量程的電壓表測量時，當(dāng)用1.0刻度和150伏量程的電壓表測量時，有以下結(jié)論：(1)相同的精度。(2)儀器等級越高，成本越高。例如3，測試電壓約為100伏，有兩個電壓表，量程為0.5伏、300伏和1.0伏，量程為150伏。哪一個合適？這個電壓表的參考誤差是，因為，這個電壓表是合格的。解決方案實施例4:驗證了刻度為2.5、測量范圍為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級電流表，滿值(標(biāo)稱范圍的上限)為100A，計算測量值分別為100A、80A和20A時的絕對誤差和相對誤差。根據(jù)問題的含義，最大絕對誤差為，相對誤差分別為。結(jié)論：1)測量值越接近測量范圍的上限，相對誤差越小，測量越準(zhǔn)確。2)最大絕對誤差與儀器的測量范圍(或測量范圍上限)成正比。(2)所選測量值應(yīng)大于統(tǒng)一刻度測量儀器量程上限的2/3，即測量的最大相對誤差不得超過，即測量誤差不得超過測量儀器等級的1.5倍。23、誤差分類、誤差、絕對誤差、相對誤差、粗差、系統(tǒng)誤差、隨機誤差、表達(dá)式、特性、特性、在重復(fù)測量期間保持不變或以可預(yù)測的方式變化的測量誤差分量。在可重復(fù)性條件下，對同一被測對象進(jìn)行無限次測量所得結(jié)果的平均值與測量真實值之間的差值。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都是定值。(2)變量值系統(tǒng)誤差：即誤差的大小和符號是常規(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量誤差。系統(tǒng)錯誤，26，di在重復(fù)測量中，測量誤差以不可預(yù)測的方式變化的部分。隨機誤差，如溫度波動、噪聲干擾、磁場變化、電源電壓波動、儀器中傳動部件的間隙和摩擦、連接件彈性變形引起的指示不穩(wěn)定、測微尺長度時的壓力控制等。27、隨機誤差的性質(zhì)、隨機誤差的大小和方向是隨機的、不可預(yù)測的和不可校正的。雖然一次測量的隨機誤差是不規(guī)則和不可預(yù)測的，但它不能通過實驗來消除。然而，經(jīng)過大量的重復(fù)測量，可以發(fā)現(xiàn)它遵循一定的統(tǒng)計規(guī)律。因此，包含隨機誤差的數(shù)據(jù)可以通過概率統(tǒng)計方法進(jìn)行處理，可以估計隨機誤差的總體大小和分布，并且可以采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣頊p少隨機誤差對測量結(jié)果的影響。測量誤差包括系統(tǒng)誤差和隨機誤差。在正常情況下，測量誤差、系統(tǒng)誤差和隨機誤差是理想的概念術(shù)語。通過測量不可能獲得它們的精確值。29，grosserror，指明顯超過統(tǒng)計規(guī)律預(yù)期值的誤差。也稱為疏忽錯誤，簡稱疏忽錯誤或重大錯誤。定義、原因、一些偶然的突發(fā)異常因素或疏忽。測量方法不當(dāng)或錯誤，測量操作中的疏忽和錯誤(如不按規(guī)定操作，讀數(shù)或單位錯誤，記錄或計算錯誤等)。)，以及測量條件的突然變化(如電源電壓的突然升高或降低、雷電干擾、機械沖擊和振動等。)。由于誤差較大，測量結(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)的測量數(shù)據(jù)。詳見第4章。為了減少測量誤差，提高測量精度，我們必須知道誤差的來源。然而，錯誤有許多來源。在測量過程中，幾乎所有的因素都會導(dǎo)致測量誤差。主要來源、測量設(shè)備誤差、測量方法誤差、測量環(huán)境誤差、測量人員誤差、31、測量設(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)了價值，不可避免地有錯誤。一般來說，標(biāo)準(zhǔn)裝置的誤差要求占總誤差的1/3 1/10。測量裝置在制造過程中由于設(shè)計、制造、裝配、驗證等方面的不完善。并且在使用過程中，由于部件老化、機械零件磨損和疲勞等因素而使設(shè)備出錯。測量儀器帶來的附件和附屬工具引起的誤差。在設(shè)計測量裝置時，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、測量方法誤差是指使用的測量方法不完善。使用近似計算公式或其他原因引起的誤差也稱為理論誤差。例如，當(dāng)用平均電壓表測量交流電壓時，其讀數(shù)根據(jù)正弦波的有效值進(jìn)行校準(zhǔn)。由于計算公式中出現(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。對于電子測量，環(huán)境誤差主要來自環(huán)境溫度、電源電壓、電磁干擾等。在測量特定長度的激光波時，空氣溫度、濕度、灰塵、大氣壓力等。會影響空氣的折射率，從而影響激光波長并產(chǎn)生測量誤差。在高精度準(zhǔn)直測量中，氣流和振動也有一定的影響。34、測量人員的責(zé)任心、技術(shù)上的差異造成的誤差錯誤有很多來源。在測量時，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)。因為誤差源的分析和研究是測量精度分析的基礎(chǔ)，是減少測量誤差、提高測量精度的唯一途徑。36，誤差的分類和識別，37，主要內(nèi)容，第1節(jié)中測量的基本問題，第2節(jié)中測量誤差的基本概念，第3節(jié)中的一些術(shù)語，測量的精度，表示測量值和測量的真實值之間的一致性程度，測量的測量數(shù)據(jù)值和測量值之間的接近度，-VIM 2008，“測量精度”的概念不是一個量，也不給出數(shù)值。當(dāng)測量提供較小的測量誤差時，該測量被稱為更精確。測量精度有時被理解為每個測量值的一致性程度，精度。39，測量準(zhǔn)確度測量準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度，重復(fù)測量無數(shù)次的測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。測量精度不是一個量，不能用數(shù)值來表示。40、測量精度、精度精度，在規(guī)定的條件下，通過重復(fù)測量相同或相似的被測對象獲得的指示值或測量值之間的一致性程度。closessionsofagreement within indicationsomemeasured Dquantity VALUES sobedanedbyreplicate MEASUREMENTS SONTHESAMEORSIMILARIABJECT SUNDERSPECIFIED CONDITIONS-VIM 2008，測量精度通常以不精確的數(shù)字形式表示，例如在特定測量條件下的標(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)性測量條件、周期精度測量條件或再現(xiàn)性測量條件。測量精度用于定義測量重復(fù)性、周期測量精度或測量再現(xiàn)性。