測量誤差的基本知識課件

測量誤差的基本知識課件目錄contents測量誤差概述系統(tǒng)誤差隨機誤差測量不確定度評定減小測量誤差措施與實踐01測量誤差概述測量值與真實值之間的差異。定義絕對誤差相對誤差測量值與真實值之差的絕對值。絕對誤差與真實值之比，通常以百分?jǐn)?shù)表示。030201測量誤差定義儀器誤差環(huán)境誤差方法誤差人為誤差測量誤差來源01020304由于測量儀器本身的不精確、不完善或未經(jīng)校準(zhǔn)而引起的誤差。由于測量時的環(huán)境條件（如溫度、濕度、氣壓等）與標(biāo)準(zhǔn)條件不一致而引起的誤差。由于測量方法本身存在的局限性或不完善而引起的誤差。由于測量者的主觀因素（如視覺誤差、反應(yīng)時間等）或操作不當(dāng)而引起的誤差。在相同條件下，對同一被測量進(jìn)行多次測量時，誤差大小和符號保持不變或按一定規(guī)律變化的誤差。系統(tǒng)誤差在相同條件下，對同一被測量進(jìn)行多次測量時，誤差大小和符號以不可預(yù)定方式變化的誤差。隨機誤差明顯超出正常誤差范圍的測量值，通常由測量過程中的突發(fā)因素或操作失誤引起。粗大誤差測量誤差分類02系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差在相同條件下重復(fù)測量時，誤差的大小和方向保持不變或按一定規(guī)律變化。規(guī)律性系統(tǒng)誤差通?？梢酝ㄟ^對測量條件和測量方法的了解進(jìn)行預(yù)測和估計?？深A(yù)測性系統(tǒng)誤差通?？梢酝ㄟ^修正測量值或使用更精確的測量方法進(jìn)行減小或消除?？尚拚韵到y(tǒng)誤差特點方法誤差由于測量方法本身不完善或選用近似公式而引起的誤差。儀器誤差由于儀器結(jié)構(gòu)不完善、未經(jīng)良好校準(zhǔn)，或?qū)嶒灄l件（溫度、濕度等）變化而引起的誤差。人員誤差由于觀測者生理特點、反應(yīng)速度、分辨能力，甚至固有習(xí)慣等而在測量中引起的誤差。系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因修正法01對于已知大小和方向的系統(tǒng)誤差，可以通過對測量值進(jìn)行修正來消除其影響。替代法02在測量條件不變的情況下，用精確的標(biāo)準(zhǔn)量替代被測量，以比較兩者之間的差異來發(fā)現(xiàn)和消除系統(tǒng)誤差。交換法03根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因，將引起系統(tǒng)誤差的某些條件相互交換，其他條件保持不變，使產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的因素對測量結(jié)果起相反的作用，從而消除系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差消除方法03隨機誤差誤差符號正負(fù)交替出現(xiàn)，數(shù)值大小無規(guī)律，具有抵償性。誤差絕對值小的觀測值出現(xiàn)的概率大，絕對值大的觀測值出現(xiàn)的概率小，絕對值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相同。在相同觀測條件下，對某一量進(jìn)行多次觀測，其誤差絕對值不會超過一定界限。當(dāng)觀測次數(shù)無限增多時，隨機誤差的算術(shù)平均值趨近于零。隨機誤差特點儀器結(jié)構(gòu)不完善、未經(jīng)良好校準(zhǔn)，實驗本身所依據(jù)的理論、公式的近似性，對實驗條件、測量方法考慮不周造成測量儀器的示值誤差和測量方法的誤差。各種環(huán)境因素與要求條件不一致造成的誤差。測量人員生理特點等因素所造成的誤差。隨機誤差產(chǎn)生原因通過增加測量次數(shù)，可以減小隨機誤差的影響。因為隨機誤差具有抵償性，多次測量的平均值會逐漸趨近于真值。增加測量次數(shù)通過改進(jìn)測量方法，可以減小隨機誤差的影響。例如，采用更精確的儀器、更合理的觀測順序等。改進(jìn)測量方法通過利用統(tǒng)計方法處理數(shù)據(jù)，可以估計隨機誤差的大小，從而判斷測量結(jié)果的可靠性。例如，可以利用正態(tài)分布的性質(zhì)來計算置信區(qū)間和置信度等。利用統(tǒng)計方法處理數(shù)據(jù)隨機誤差處理方法粗大誤差的數(shù)值較大，明顯歪曲了測量結(jié)果的實際情況。粗大誤差的出現(xiàn)具有突發(fā)性，即在一個測量過程中突然出現(xiàn)一個或幾個很大的誤差值。粗大誤差不具有抵償性，即多次測量的平均值不能減小粗大誤差的影響。粗大誤差特點測量人員工作粗心大意或違反操作規(guī)程造成的誤差。測量儀器突然出現(xiàn)故障或受到外界干擾造成的誤差。被測對象本身存在異常變化或突然受到外界干擾造成的誤差。粗大誤差產(chǎn)生原因判別方法常用的判別方法有拉依達(dá)準(zhǔn)則、肖維勒準(zhǔn)則和格拉布斯準(zhǔn)則等。這些方法都是基于統(tǒng)計原理進(jìn)行判斷的，當(dāng)某個測量值的殘差超過一定界限時，就認(rèn)為該測量值含有粗大誤差。處理方法當(dāng)確認(rèn)某個測量值含有粗大誤差時，應(yīng)該將其剔除并重新進(jìn)行測量。如果粗大誤差是由于測量儀器或測量方法的問題引起的，則應(yīng)該對儀器或方法進(jìn)行檢修或改進(jìn)。粗大誤差判別與處理方法04測量不確定度評定表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。測量不確定度定義反映測量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，為科學(xué)研究和工程應(yīng)用提供重要依據(jù)。測量不確定度意義測量不確定度概念及意義由于儀器本身精度、穩(wěn)定性等因素引起的測量誤差。儀器誤差如溫度、濕度、氣壓等環(huán)境因素對測量結(jié)果的影響。環(huán)境影響由于測量方法本身不完善或選用不當(dāng)而引起的誤差。方法誤差由于測量人員主觀因素、技能水平等引起的誤差。人員誤差測量不確定度來源分析通過多次重復(fù)測量，利用統(tǒng)計方法計算實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差，從而得到測量不確定度。A類評定基于經(jīng)驗、資料或其他信息來源，對測量不確定度進(jìn)行估計和評定。B類評定將A類評定和B類評定得到的不確定度進(jìn)行合成，得到總的測量不確定度。合成不確定度測量不確定度評定方法05減小測量誤差措施與實踐選擇具有高精度、高分辨率和高穩(wěn)定性的測量儀器，如高精度電子天平、光譜分析儀等，以減小儀器誤差對測量結(jié)果的影響。根據(jù)測量對象的特點和要求，選擇適當(dāng)?shù)臏y量方法，如直接測量法、間接測量法、比較測量法等，以減小方法誤差對測量結(jié)果的影響。選擇合適儀器設(shè)備和測量方法選擇合適的測量方法選擇精度高的儀器加強培訓(xùn)和實踐對操作人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和實踐，使其熟練掌握測量原理、操作方法和數(shù)據(jù)處理技能，提高測量的準(zhǔn)確性和可靠性。規(guī)范操作過程制定詳細(xì)的操作規(guī)程和注意事項，確保操作人員嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行操作，避免人為誤差的產(chǎn)生。提高操作人員技能水平，規(guī)范操作過程掌握基本的數(shù)據(jù)處理技能，如異常值剔除、