測量誤差的基本知識(shí)課件

測量誤差的基本知識(shí)課件目錄contents測量誤差概述系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差測量不確定度評(píng)定減小測量誤差措施與實(shí)踐01測量誤差概述測量值與真實(shí)值之間的差異。定義絕對(duì)誤差相對(duì)誤差測量值與真實(shí)值之差的絕對(duì)值。絕對(duì)誤差與真實(shí)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(shí)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(shí)間等）或操作不當(dāng)而引起的誤差。在相同條件下，對(duì)同一被測量進(jìn)行多次測量時(shí)，誤差大小和符號(hào)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(duì)同一被測量進(jìn)行多次測量時(shí)，誤差大小和符號(hào)以不可預(yù)定方式變化的誤差。隨機(jī)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(shí)，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)誤差通常可以通過對(duì)測量條件和測量方法的了解進(jìn)行預(yù)測和估計(jì)。可預(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。可修正性系統(tǒng)誤差特點(diǎn)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?yàn)條件（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(diǎn)、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(duì)于已知大小和方向的系統(tǒng)誤差，可以通過對(duì)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(duì)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(jī)誤差誤差符號(hào)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(duì)值小的觀測值出現(xiàn)的概率大，絕對(duì)值大的觀測值出現(xiàn)的概率小，絕對(duì)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(duì)某一量進(jìn)行多次觀測，其誤差絕對(duì)值不會(huì)超過一定界限。當(dāng)觀測次數(shù)無限增多時(shí)，隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值趨近于零。隨機(jī)誤差特點(diǎn)儀器結(jié)構(gòu)不完善、未經(jīng)良好校準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)本身所依據(jù)的理論、公式的近似性，對(duì)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)等因素所造成的誤差。隨機(jī)誤差產(chǎn)生原因通過增加測量次數(shù)，可以減小隨機(jī)誤差的影響。因?yàn)殡S機(jī)誤差具有抵償性，多次測量的平均值會(huì)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(jī)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(jì)方法處理數(shù)據(jù)，可以估計(jì)隨機(jī)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(jì)算置信區(qū)間和置信度等。利用統(tǒng)計(jì)方法處理數(shù)據(jù)隨機(jī)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(shí)際情況。粗大誤差的出現(xiàn)具有突發(fā)性，即在一個(gè)測量過程中突然出現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)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(diǎn)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(duì)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(jì)原理進(jìn)行判斷的，當(dāng)某個(gè)測量值的殘差超過一定界限時(shí)，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(gè)測量值含有粗大誤差時(shí)，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(duì)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(píng)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(duì)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(jì)方法計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差，從而得到測量不確定度。A類評(píng)定基于經(jīng)驗(yàn)、資料或其他信息來源，對(duì)測量不確定度進(jìn)行估計(jì)和評(píng)定。B類評(píng)定將A類評(píng)定和B類評(píng)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(píng)定方法05減小測量誤差措施與實(shí)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(duì)測量結(jié)果的影響。根據(jù)測量對(duì)象的特點(diǎn)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(duì)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(qiáng)培訓(xùn)和實(shí)踐對(duì)操作人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和實(shí)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(xiàng)，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、