《測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理》課件-系統(tǒng)誤差的減小和消除

《測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理》系統(tǒng)誤差的減小和消除消誤差源法01CONTENTS目錄加修正值法02改進(jìn)測(cè)量方法03系統(tǒng)誤差的評(píng)估與結(jié)算04消誤差源法PART01一、消誤差源法

從產(chǎn)生誤差根源上消除誤差是最根本的方法。它要求測(cè)量人員對(duì)測(cè)量過(guò)程中可能產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的各個(gè)環(huán)節(jié)作仔細(xì)分析，并在正式測(cè)試前就將誤差從產(chǎn)生根源上加以消除或減弱到可忽略的程度。可以從下面幾個(gè)方面采取措施：選擇合適的儀器控制環(huán)境因素完善測(cè)量方法提高實(shí)驗(yàn)人員素質(zhì)加修正值法PART02二、加修正值法這種方法是預(yù)先將測(cè)量器具的系統(tǒng)誤差檢定出來(lái)或計(jì)算出來(lái)，對(duì)不變系統(tǒng)誤差，取與誤差大小相同而符號(hào)相反的值作為修正值，將測(cè)得值加上相應(yīng)的修正值，即可得到不包含該系統(tǒng)誤差的測(cè)量結(jié)果。對(duì)變化系統(tǒng)誤差，找出誤差規(guī)律，求出修正函數(shù)。由于修正值本身也包含有一定的誤差，因此用這種方法不可能將全部系統(tǒng)誤差修正掉，總要?dú)埩羯倭康南到y(tǒng)誤差，對(duì)這種殘留的系統(tǒng)誤差則應(yīng)按隨機(jī)誤差進(jìn)行處理。二、加修正值法這種方法是預(yù)先將測(cè)量器具的系統(tǒng)誤差檢定出來(lái)或計(jì)算出來(lái)，對(duì)不變系統(tǒng)誤差，取與誤差大小相同而符號(hào)相反的值作為修正值，將測(cè)得值加上相應(yīng)的修正值，即可得到不包含該系統(tǒng)誤差的測(cè)量結(jié)果。對(duì)變化系統(tǒng)誤差，找出誤差規(guī)律，求出修正函數(shù)。二、加修正值法

由于修正值本身也包含有一定的誤差，因此用這種方法不可能將全部系統(tǒng)誤差修正掉，總要?dú)埩羯倭康南到y(tǒng)誤差，對(duì)這種殘留的系統(tǒng)誤差則應(yīng)按隨機(jī)誤差進(jìn)行處理。改進(jìn)測(cè)量方法PART03三、改進(jìn)測(cè)量方法在測(cè)量過(guò)程中，根據(jù)具體的測(cè)量條件和系統(tǒng)誤差的性質(zhì)，采取一定的技術(shù)措施，選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法，使測(cè)得值中的系統(tǒng)誤差在測(cè)量過(guò)程中相互抵消而不帶入測(cè)量結(jié)果之中，從而實(shí)現(xiàn)減小或消除系統(tǒng)誤差的目的。三、改進(jìn)測(cè)量方法01.代替法：（一）消除不變系統(tǒng)誤差的方法代替法的實(shí)質(zhì)是在測(cè)量裝置上對(duì)被測(cè)量測(cè)量后不改變測(cè)量條件，立即用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量代替被測(cè)量，放到測(cè)量裝置上再次進(jìn)行測(cè)量，從而求出被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量的差值，即系統(tǒng)誤差，取其負(fù)值即可作為被測(cè)量測(cè)量結(jié)果的修正值。02.抵消法：這種方法要求進(jìn)行兩次測(cè)量，使兩次讀數(shù)時(shí)出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差大小相等，符號(hào)相反，取兩次測(cè)得值的平均值，作為測(cè)量結(jié)果，即可消除系統(tǒng)誤差。三、改進(jìn)測(cè)量方法03.交換法：（一）消除不變系統(tǒng)誤差的方法這種方法是根據(jù)誤差產(chǎn)生原因，將某些條件交換，以消除系統(tǒng)誤差。04.補(bǔ)償法：在測(cè)量過(guò)程中，通過(guò)引入一個(gè)與系統(tǒng)誤差大小相等、方向相反的補(bǔ)償量，來(lái)消除系統(tǒng)誤差。三、改進(jìn)測(cè)量方法（二）消除線性系統(tǒng)誤差的方法—對(duì)稱法

隨著時(shí)間的變化，被測(cè)量系統(tǒng)誤差作線性增加，若選定某時(shí)刻為對(duì)稱中點(diǎn)，則此對(duì)稱點(diǎn)的系統(tǒng)誤差算術(shù)平均值皆相等。即利用這一特點(diǎn)，可將測(cè)量對(duì)稱安排，取各對(duì)稱點(diǎn)兩次讀數(shù)的算術(shù)平均值作為測(cè)得值，即可消除線性系統(tǒng)誤差。三、改進(jìn)測(cè)量方法（二）消除線性系統(tǒng)誤差的方法—對(duì)稱法

例如測(cè)定量塊平面平行性時(shí)，先以標(biāo)準(zhǔn)量塊A的中心0點(diǎn)對(duì)零，然后按圖中所示被檢量塊B上的順序逐點(diǎn)檢定，再按相反順序進(jìn)行檢定，取正反兩次讀數(shù)的平均值作為各點(diǎn)的測(cè)得值，就可消除因溫度變化而產(chǎn)生的線性系統(tǒng)誤差。對(duì)稱法可以有效地消除隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的線性系統(tǒng)誤差。在一切有條件的場(chǎng)合，均宜采用對(duì)稱法消除線性系統(tǒng)誤差。三、改進(jìn)測(cè)量方法（三）消除周期性系統(tǒng)誤差的方法—半周期法對(duì)周期性誤差，可以相隔半個(gè)周期進(jìn)行兩次測(cè)量，取兩次讀數(shù)平均值，即可有效地消除周期性系統(tǒng)誤差。因?yàn)橄嗖畎胫芷诘恼`差理論上大小相等，符號(hào)相反，所以這種方法在理論上能消除周期性系統(tǒng)誤差。例如儀器度盤(pán)安裝偏心、測(cè)微表針回轉(zhuǎn)中心與刻度盤(pán)中心的偏心等引起的周期性誤差，皆可用半周期法予以消除。系統(tǒng)誤差的評(píng)估與結(jié)算PART04四、系統(tǒng)誤差的評(píng)估與結(jié)算在采取上述措施減小系統(tǒng)誤差后，我們需要對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行評(píng)估和結(jié)算。1.

可以通過(guò)直接比較法將測(cè)量結(jié)果與已知的真值或高精度儀器的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，以評(píng)估測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。2.可以采用不確定度分析法來(lái)分析測(cè)量過(guò)程中的各種誤差因素及其對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響程度，并計(jì)算測(cè)量結(jié)果的不確定度。不確定度越小，說(shuō)明測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性越高。在結(jié)算測(cè)量結(jié)果時(shí)，要充分考慮系統(tǒng)誤差的影響，采取合適的處理方法來(lái)減小其對(duì)最終結(jié)果的影響。小結(jié)PART05小結(jié)01.消誤差源法02.加修正值法03.