第二章誤差處理

第二章誤差處理2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-1第一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-2（一）測(cè)量誤差的概念測(cè)量誤差是測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值的差別。被測(cè)量所具有的真實(shí)大小，在一定時(shí)空條件下，是客觀存在的確定的數(shù)值。第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理誤差Δ=M-T偏差Δ'=M-T'T為真值（得不到理想的）

T'為約是真值，由更高級(jí)精密儀器得到。一般認(rèn)為Δ即Δ'

。一、誤差的定義第二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-3二、測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因：人類(lèi)對(duì)客觀規(guī)律認(rèn)識(shí)的局限性；測(cè)量器具不準(zhǔn)確；測(cè)量手段不完善；測(cè)量條件發(fā)生變化；測(cè)量人員疏忽或錯(cuò)誤等。第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理第三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-4

誤差的存在有必然性和普遍。⑴正確認(rèn)識(shí)誤差的性質(zhì)和來(lái)源以減小測(cè)量誤差。⑵正確處理測(cè)量數(shù)據(jù)，以得到接近真值的結(jié)果。⑶合理制定測(cè)量方案，正確選擇測(cè)量?jī)x器。三、控制測(cè)量誤差的意義：第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理第四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-5四、誤差的分類(lèi)

按不同的特征分，可有四種分類(lèi)方法。1.系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差⑴系統(tǒng)誤差：在相同條件下分次測(cè)量同一量時(shí)，誤差的絕對(duì)值及符號(hào)保持恒定，或在條件改變時(shí)按條件中確定規(guī)律而改變的誤差。即包括恒值誤差和按一定規(guī)律變化的誤差，可進(jìn)行修正。來(lái)源：儀表零點(diǎn)不準(zhǔn)，刻度不準(zhǔn)，所依據(jù)的理論不嚴(yán)密，用了某些近似公式方法等等。第五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-6關(guān)于系統(tǒng)誤差：（a）、造成系統(tǒng)誤差的原因：第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理測(cè)量設(shè)備的缺陷、測(cè)量?jī)x器不準(zhǔn)例如電表零點(diǎn)沒(méi)調(diào)好。測(cè)量?jī)x器的安裝、放置和使用不當(dāng)測(cè)量環(huán)境變化使用的方法不完善，依據(jù)的理論不嚴(yán)密、采用近似公式。系統(tǒng)誤差可分為儀器誤差和環(huán)境誤差。例如溫度、濕度電磁場(chǎng)變化第六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-7（c）、種類(lèi)：恒值系差變值系差周期性累進(jìn)性第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理（b）、特點(diǎn)具有一定的規(guī)律性。對(duì)于儀器系統(tǒng)誤差可以采用一些方法避免：特定的測(cè)量應(yīng)當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)膬x器；確定儀器誤差的大小后應(yīng)用修正系數(shù)；用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)儀器對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。第七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-8⑵隨機(jī)誤差：在實(shí)際相同條件下多次測(cè)量同一量時(shí)，誤差的絕對(duì)值和符號(hào)以不可確定的方式變化著的誤差。如偶然的不規(guī)則的電磁場(chǎng)輻射，噪聲干擾等造成隨機(jī)誤差沒(méi)有規(guī)律，不可確定，不能控制，也不能用實(shí)驗(yàn)方法加以消除，但多次測(cè)量符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律。第八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-9關(guān)于隨機(jī)誤差：隨機(jī)誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定的界限。絕對(duì)值相等的正負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)相同*在多次測(cè)量中，隨機(jī)誤差相互抵消（a）、產(chǎn)生的原因由影響微小、互不相關(guān)的多種因素造成。第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理例如：熱騷動(dòng)、噪聲干擾，電磁場(chǎng)微變，空氣擾動(dòng)，大地微震，測(cè)量人員感覺(jué)器官的各種無(wú)規(guī)律的微小變化等。第九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-10第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理（b）、特點(diǎn)：有界性，對(duì)稱(chēng)性，抵償性。（c）、對(duì)測(cè)量值的影響。（后續(xù)章節(jié)再講）有界性：隨機(jī)誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定界限。對(duì)稱(chēng)性：絕對(duì)值相等的正負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)相同。抵償性：隨機(jī)誤差有相互抵消的特性。第十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-11第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理給出值：x真值：x02、絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差第十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-12絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差又叫絕對(duì)真誤差，是示值和真值之差?！鱴0=x-x0(有量綱)第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理第十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-131、通過(guò)儀器儀表測(cè)得的值，例如電壓表測(cè)得的值。2、近似值，例如的值。3、標(biāo)稱(chēng)值，例如電阻的標(biāo)稱(chēng)值。1、理論上給出的值，例如三角形內(nèi)角和為1800。2、計(jì)量學(xué)上規(guī)定的值，例如秒的數(shù)值，它具有法律性，作為時(shí)間的基準(zhǔn)。3、用高一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)所測(cè)得的量值,稱(chēng)為實(shí)際值。4、修正后的值,稱(chēng)為修正值。修正值C=x0-x示值：真值：第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理第十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-14第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理關(guān)于修正值：對(duì)于較好的儀器，常以表格、曲線或公式的方式隨儀器帶給用戶(hù)。修正值：c=x0-x=-△x0修正值通常在標(biāo)準(zhǔn)儀器中給出，x0=x+c由得到實(shí)際值。例如：下圖為某電流表的修正值曲線當(dāng)電流表示值為10mA時(shí)，從曲線可知C=+0.04mA因此，實(shí)際值為10.04mAIC10mA+0.04第十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-15a、相對(duì)真誤差即為通常所說(shuō)的相對(duì)誤差，是絕對(duì)誤差與真值的比值：

第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理相對(duì)誤差示值相對(duì)誤差第十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-16b、分貝誤差----相對(duì)誤差的對(duì)數(shù)表示因所以可得分貝的定義是依據(jù)兩種功率電平之比：第十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-17第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理當(dāng)傳輸函數(shù)A為電流或電壓時(shí)：（1）（2）（1）式與（2）式相比較，得到下式：分貝誤差第十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-18c、引用誤差（滿(mǎn)度誤差）：用于連續(xù)刻度的儀表中，表示整個(gè)量程內(nèi)儀表的準(zhǔn)確程度。儀表的量程*當(dāng)傳輸函數(shù)為電壓和電流時(shí)第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理因此，對(duì)于分貝誤差有以下兩種表示法：*當(dāng)為功率傳輸函數(shù)時(shí)第十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-19常用電工儀表根據(jù)引用相對(duì)誤差的不同分為七級(jí)：分別表示引用相對(duì)誤差所不超過(guò)的百分比。儀表等級(jí)與測(cè)量的相對(duì)誤差的關(guān)系，有重要公式如下：從上式可得到如下結(jié)論：1、xm，x0，第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理引用相對(duì)誤差；最大值2、不用過(guò)分強(qiáng)調(diào)s小。第十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-203、靜態(tài)誤差與動(dòng)態(tài)誤差第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理靜態(tài)相對(duì)誤差是指被測(cè)量在穩(wěn)態(tài)時(shí)，與其變化速度無(wú)關(guān)的誤差。以上所述都屬靜態(tài)誤差。動(dòng)態(tài)誤差是指測(cè)量時(shí)動(dòng)態(tài)值與靜態(tài)值之差。第二十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-214、粗大誤差定義：超出規(guī)定條件下預(yù)期的誤差。即壞值，通常表示為xk第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理第二十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-22第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理在實(shí)際應(yīng)用中系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差三種誤差的劃分并非一成不變；粗大誤差系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差較為隨機(jī)時(shí)有規(guī)律時(shí)較大時(shí)較多時(shí)較大時(shí)較多時(shí)第二十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-23五、測(cè)量誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理1、系統(tǒng)誤差的影響：第二十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-24第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理當(dāng)確定性系差表達(dá)式當(dāng)系差為0，則有2、隨機(jī)誤差的影響當(dāng)系統(tǒng)誤差為零,有結(jié)論：系統(tǒng)誤差使測(cè)量值的數(shù)學(xué)期望偏離被測(cè)量的真值結(jié)論：某次測(cè)量的隨機(jī)誤差體現(xiàn)測(cè)量值對(duì)數(shù)學(xué)期望的偏離。第二十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-25第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理精密度:是用來(lái)表示測(cè)量結(jié)果中隨機(jī)誤差大小的程度.也可以簡(jiǎn)稱(chēng)為精度.精確度:是用來(lái)同時(shí)表示測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差大小的程度.準(zhǔn)確度：是表示測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度.定義：測(cè)量值的精確度、精密度和準(zhǔn)確度描述測(cè)量數(shù)據(jù)的分散程度。3.測(cè)量誤差的評(píng)定第二十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-26第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理舉例：打靶第二十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-27第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理(a)圖準(zhǔn)確度高而精密度低(b)圖精密度高而準(zhǔn)確度低(c)圖精確度高(a)(b)(c)x0第二十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-28第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理目的：用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法研究測(cè)量數(shù)據(jù)的分布規(guī)律，及測(cè)量數(shù)據(jù)平均值的性質(zhì)；用統(tǒng)計(jì)平均的方法克服或處理隨機(jī)誤差。采用的方法：概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法。（二）測(cè)量誤差的分析與處理第二十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-29數(shù)學(xué)期望對(duì)被測(cè)量x進(jìn)行n次測(cè)量，得到x1……xn稱(chēng)為隨機(jī)變量，則測(cè)量值x的數(shù)學(xué)期望為一、隨機(jī)誤差的影響及統(tǒng)計(jì)處理

———測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)期望與方差第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理則易知：隨機(jī)誤差：系統(tǒng)誤差：絕對(duì)誤差：第二十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-30第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理測(cè)量值的方差反映了測(cè)量值的離散程度，也就是隨機(jī)誤差對(duì)測(cè)量值的影響。1、（1）、數(shù)據(jù)為離散時(shí)相當(dāng)于算術(shù)平均值測(cè)量值的數(shù)學(xué)期望反映了測(cè)量值平均的結(jié)果；第三十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-31第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理（2）、數(shù)據(jù)為連續(xù)時(shí)第三十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-32第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理2、n為有限次時(shí)（1）、有限次測(cè)量時(shí)平均值的數(shù)學(xué)期望和方差對(duì)于一系列等精密度的測(cè)量，當(dāng)測(cè)量系統(tǒng)、測(cè)量條件和被測(cè)量不變，則具有相同的數(shù)學(xué)期望和標(biāo)準(zhǔn)偏差。第三十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-33第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理概率論中兩個(gè)定理：一、幾個(gè)隨機(jī)變量之和的數(shù)學(xué)期望等于各隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望之和。二、幾個(gè)相互獨(dú)立的隨機(jī)變量之和的方差等于各個(gè)隨機(jī)變量方差之和。當(dāng)我們對(duì)某被測(cè)量進(jìn)行一系列獨(dú)立的等精密度的測(cè)量時(shí)，也就是說(shuō)，從統(tǒng)計(jì)學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，測(cè)量系統(tǒng)、測(cè)量條件、和被測(cè)量不變，他們具有相同的數(shù)學(xué)期望和標(biāo)準(zhǔn)偏差。第三十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-34第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理或：結(jié)論：1、平均值的數(shù)學(xué)期望等于總體數(shù)學(xué)期望標(biāo)準(zhǔn)偏差2、平均值的方差減少了n倍。第三十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-35第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理用平均值估計(jì)M(X).對(duì)于方差,用貝塞爾公式估計(jì):或殘差（2）、用有限次測(cè)量估計(jì)測(cè)量值的數(shù)學(xué)期望和方差第三十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-36第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理數(shù)學(xué)期望和方差總體數(shù)學(xué)期望總體方差均值數(shù)學(xué)期望均值方差數(shù)學(xué)期望估計(jì)方差估計(jì)1)(?12-=?=nv2Xniis第三十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-37第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理二、異常數(shù)據(jù)的剔除異常數(shù)據(jù)：誤差絕對(duì)值較大的測(cè)量數(shù)據(jù)，它對(duì)測(cè)量值的平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差估計(jì)值都有較大的影響。產(chǎn)生原因：測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法、測(cè)量條件不正常或測(cè)量人員的錯(cuò)誤所造成。判別異常數(shù)據(jù)的思路：給定置信概率、找出相應(yīng)區(qū)間、區(qū)間外數(shù)據(jù)即為異常數(shù)據(jù)。第三十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-38第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理判別異常數(shù)據(jù)常用準(zhǔn)則：萊特準(zhǔn)則：肖維納準(zhǔn)則：格拉布斯準(zhǔn)則：對(duì)于均勻分布：第三十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-39萊特準(zhǔn)則由于隨機(jī)誤差的影響，測(cè)量數(shù)據(jù)有一定的分散性在正態(tài)分布下，由統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理第三十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-40即誤差絕對(duì)值超過(guò)3G（x）的概率分布僅占0.27%，因此常把3G（x）作為判別異常數(shù)據(jù)的界限。工程技術(shù)中即置信系數(shù)為3、2。計(jì)量技術(shù)中取第四十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-41萊特準(zhǔn)則在測(cè)量數(shù)據(jù)為正態(tài)分布的情況下，如果測(cè)量次數(shù)足夠多，習(xí)慣上取3G（x）作為判別異常數(shù)據(jù)的界限，稱(chēng)為萊特準(zhǔn)則。（足夠多指n>10次）第四十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-42第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理三、誤差的處理系統(tǒng)誤差的處理：1、確定系統(tǒng)誤差是否存在；2、分析原因，在測(cè)量前和測(cè)量過(guò)程中盡力消除；3、對(duì)掌握了大小和方向的系統(tǒng)誤差，采用一定的方法對(duì)殘余的系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正；4、對(duì)不能掌握大小和方向的系統(tǒng)誤差，要盡力估計(jì)大體范圍，掌握對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。采用一些專(zhuān)門(mén)的測(cè)量技術(shù)和測(cè)量方法第四十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-43第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理1、恒值系差的判別：用多次測(cè)量的平均值與被測(cè)量真值之間是否存在差異的辦法來(lái)檢驗(yàn)。系統(tǒng)誤差分為恒值系差和變值系差。由前述公式可知，測(cè)量的絕對(duì)誤差第四十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-44對(duì)于同時(shí)存在的隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的測(cè)量數(shù)據(jù)，只要測(cè)量次數(shù)足夠多，各次測(cè)量絕對(duì)誤差的算術(shù)平均值就等于測(cè)量的系統(tǒng)誤差ε。取平均值后，隨機(jī)誤差的影響可以消除。證明：第四十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-45例：用一數(shù)字電壓表在相同條件下測(cè)同一電源的電壓得到幾個(gè)數(shù)據(jù)如下。經(jīng)計(jì)量單位鑒定該電源電壓的實(shí)際值為6.189V。求測(cè)量的系統(tǒng)誤差的估計(jì)值（P24）i123456789101112Vi6.2386.2366.2276.2356.2286.2256.2376.2296.2346.2326.2246.230第四十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-46變值系差累進(jìn)性系差周期性系差2、變值系差的判別：第四十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-47第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理判據(jù)：1、馬利可夫判據(jù)：用于累進(jìn)性系差的判別。N為偶數(shù)時(shí)N為奇數(shù)時(shí)當(dāng)存在累進(jìn)性系差第四十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-48第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理2、阿卑-赫梅特判據(jù)常用于判別周期性系差，也可用來(lái)發(fā)現(xiàn)累進(jìn)性系差。若則認(rèn)為測(cè)量中存在變值系差。第四十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-49第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理消除或減弱系統(tǒng)誤差的典型測(cè)量技術(shù)根據(jù)測(cè)量的具體條件和內(nèi)容，可選擇以下幾種方法：1、零示法GVVxR1R2使被測(cè)量對(duì)指示儀表的作用與某已知的標(biāo)準(zhǔn)量對(duì)它的作用相互平衡，使指示儀表示零，被測(cè)量等于標(biāo)準(zhǔn)量。第四十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-50第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理2、代替法（置換法）是在測(cè)量條件不變情況下，用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已知量代替被測(cè)量，并調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量使儀器的示值不變，那么，被測(cè)量等于標(biāo)準(zhǔn)量的數(shù)值。GRxR3R1R2GR0R3R1R2第五十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-51第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理3、交換法（對(duì)照法）進(jìn)行兩次測(cè)量，交換被測(cè)量在系統(tǒng)中的位置或測(cè)量方向使兩次測(cè)量中誤差源對(duì)被測(cè)量的作用相反，對(duì)照兩次測(cè)量值，取平均值，減小系統(tǒng)誤差影響。4、微差法與零示法類(lèi)似，不同的是，被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量存在微差，不能完全消除指示儀表誤差帶來(lái)的影響，但不需要標(biāo)準(zhǔn)量連續(xù)可調(diào)。使用較為廣泛。第五十一頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-52思想：利用萊特準(zhǔn)則，去除粗大誤差，求出標(biāo)準(zhǔn)誤差步驟：a.按測(cè)量先后次序列成表格

b.計(jì)算算術(shù)平均值

c.計(jì)算剩余誤差vid.計(jì)算均方根差（標(biāo)準(zhǔn)誤差）δ1e.檢查有無(wú)>3δ的vig.重新整理表格

h.重新求均方根差δ2…如此循環(huán)，直到全部在3δ之內(nèi)。

j.結(jié)果輸出。隨機(jī)誤差的處理：第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理第五十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-53利用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)：流程圖如下：第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理第五十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-54第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理總誤差與分項(xiàng)誤差的關(guān)系：各分項(xiàng)誤差總誤差合成限定總誤差各分項(xiàng)誤差分配一、誤差傳遞公式設(shè)若y在附近各階偏導(dǎo)數(shù)存在，則可把y展開(kāi)為臺(tái)勞級(jí)數(shù)，且略去高階小量，有：（三）測(cè)量誤差的合成與分配第五十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-55第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理同理，有m個(gè)分項(xiàng)時(shí)，有（1）（1）式適用于函數(shù)的和、差關(guān)系。例：第五十五頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-56第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理對(duì)于相對(duì)誤差，有：（2）將（1）式代入第五十六頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-57第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理二、系統(tǒng)誤差的合成有：（2）式適用于函數(shù)乘、商、開(kāi)方和乘方關(guān)系。例：第五十七頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-58第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理三、隨機(jī)誤差的合成根據(jù)上述的推導(dǎo)，若系差為零，則有：如隨機(jī)誤差可以忽略，則有：第五十八頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-59四、分配對(duì)于m項(xiàng)相互獨(dú)立的分項(xiàng)測(cè)量結(jié)果，有：第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理常見(jiàn)的誤差分配原則:1、等準(zhǔn)確度分配指以相等的誤差分配到各分項(xiàng)。第五十九頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-60第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理第六十頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-61第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理2、等作用分配指分配給各分項(xiàng)的誤差對(duì)測(cè)量誤差總和的作用或?qū)偤偷挠绊懴嗤５诹豁?yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-62第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理分配給各分項(xiàng)的誤差為：第六十二頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-63第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理一、有效數(shù)字及數(shù)字的舍入規(guī)則有效數(shù)字：規(guī)定誤差不得超過(guò)末位單位數(shù)字的一半，從左邊第一個(gè)不為零的數(shù)字起，到右面最后一個(gè)數(shù)字止，為有效數(shù)字。（四）測(cè)量數(shù)據(jù)的處理在測(cè)量中不可避免地存在誤差，并且儀器的分辨能力也有限，測(cè)量數(shù)據(jù)不可能完全準(zhǔn)確。為了表示得確切，通常規(guī)定誤差不得超過(guò)末位單位數(shù)字的一半。第六十三頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-64有效數(shù)字中除末位外前面各位數(shù)字都是準(zhǔn)確的，只有末位數(shù)欠準(zhǔn)，但包含的誤差不應(yīng)大于末位單位數(shù)字的一半。第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理3.860V，表示誤差絕對(duì)值不大于0.0005V3.86V，表示誤差絕對(duì)值不大于0.005V科學(xué)計(jì)數(shù)法，3.910x1054位有效數(shù)字。第六十四頁(yè)，共七十二頁(yè)，2022年，8月28日2023/3/30北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院姜學(xué)東2-65小于5舍，大于5入，等于5時(shí)取偶數(shù)。舍入規(guī)則：如12.6012.6112.6212.63第二章

測(cè)量誤差理論及數(shù)據(jù)處理對(duì)每個(gè)測(cè)量值，小數(shù)點(diǎn)后第2位都包含有誤差，所以小數(shù)點(diǎn)后第三位無(wú)意義，要按舍入原則處理掉。古典的“四舍五入”有缺陷。如