第2章 測量誤差及其不確定度

《第2章 測量誤差及其不確定度》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、1?任何測量的目的就是為了獲得被測量的真實(shí)值，由于測量設(shè)備不精良、測量方法或測量手段不夠完善、測量程序不規(guī)范及測量環(huán)境因素的影響等，往往會導(dǎo)致測量結(jié)果或多或少地偏離被測量的真值。?測量結(jié)果與被測量真值之差就是測量誤差。測量誤差反映測量質(zhì)量的好壞。?國際科學(xué)與技術(shù)數(shù)據(jù)委員會定義了三種真值：?（1）理論真值：如三角形三個角之和為180°；?（2）約定真值：水的三相點(diǎn)為273.16K；?（3）相對真值：精度高一級或幾級儀表的測量值。2?反映測量結(jié)果與真值接近程度的量，稱為精度。?精度分為：?準(zhǔn)確度：反映測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差的影響（大?。┏潭?。即

2、測量結(jié)果偏離真值的程度。?精密度：反映測量結(jié)果中隨機(jī)誤差的影響（大?。┑某潭取y量結(jié)果的分散程度。?精確度：反映測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差綜合的影響程度，可用測量不確定度或極限誤差來表示。3?一被測電壓實(shí)際值為4.6020V,共測量了256次，平均值為4.6015V。?（1）計算測量的系統(tǒng)誤差；?（2）其中一次的測量值為4.6010V,計算這次測量的隨機(jī)誤差。?某被測溫度的實(shí)際值22.10℃，利用數(shù)字溫度計進(jìn)行了6次測量，分別得到的測量值為22.15,22.22,22.09,22.21,22.18,22.24。求系統(tǒng)誤差和每次測量的隨

3、機(jī)誤差。4?Significantdigits:definedasthenumberofrelevantorusefuldigitsinameasurement.?34850006?3.485*107?3.4850*10?34850005?保留3位有效位?548,392四舍六入五考慮，五后非零必進(jìn)一。?549,592五后皆零視奇偶，五前為偶應(yīng)舍去，?548,500五前為奇則進(jìn)一。?547,500?<0.5rounddown;>0.5roundup;?=0.5iftheleastsignificantdigitisodd,thenroun

4、dup;iftheleastsignificantdigitiseven,thenrounddown;6?調(diào)查一個城市人口數(shù)量為3,485,000,若發(fā)現(xiàn)在調(diào)查過程中漏掉了12人，新的調(diào)查結(jié)果如何寫？?假設(shè)又有1862人遷入這個城市，新的人口數(shù)量為多少？在進(jìn)行加減法運(yùn)算時，有效位保留為對應(yīng)列最左邊；13.68+0.08672=13.76672乘除運(yùn)算時最后結(jié)果保留數(shù)字中的最低有效位，但中間結(jié)果要盡可能多的保留位數(shù)避免誤差。7?有4.210N的力作用在質(zhì)量為2.23kg的物體上，求該力作用下的加速度。?a=F/m=4.210/2.23=6

5、0.74102?保留三位有效數(shù)字60.7m/s8?1.空氣大氣壓力為Patm=101.3kPa,壓力表的顯示的壓力為Pgage=1350Pa,求所測的絕對壓力為多少？?2.某汽車油箱加滿行駛了316.5公里，共用了298.5元，每升汽油價格為6.31元。求平均每升汽油行駛的公里數(shù)。?3.將下列三個數(shù)相加并給出最低有效位。?134,290,0.2875,29.4739?根據(jù)測量的準(zhǔn)確度來確定有效數(shù)字的位數(shù)（允許保留一位欠準(zhǔn)數(shù)）與誤差的大小相對應(yīng)。?例：用一塊0.5級電壓表的100V量程檔進(jìn)行測量，指示值為85.35V,確定其有效位數(shù)。?有

6、效數(shù)字的位數(shù)與小數(shù)點(diǎn)的位置無關(guān)，與所采用的單位也無關(guān)，而只由誤差大小決定。10?（1）系統(tǒng)誤差?由于測量系統(tǒng)本身的性能不完善、測量方法不完善、測量者對儀器的使用不當(dāng)、環(huán)境條件的變化等原因所引起的測量誤差稱為系統(tǒng)誤差。?特點(diǎn)：對同一被測量進(jìn)行多次測量時，誤差大小和符號不變，或按照一定規(guī)律出現(xiàn)。?系統(tǒng)誤差可以通過實(shí)驗(yàn)或分析的方法，查明其變化的規(guī)律或產(chǎn)生的原因，通過對測量值的修正，或采取一定的預(yù)防措施，就能消除或減少它對測量結(jié)果的影響。?（2）隨機(jī)誤差?對同一被測量進(jìn)行多次測量，絕對誤差的絕對值和符號不可預(yù)知的隨機(jī)變化，但就誤差總體而言，具有

7、一定的統(tǒng)計規(guī)律性，這類誤差稱為隨機(jī)誤差。?在實(shí)際測量中，當(dāng)系統(tǒng)誤差已設(shè)法消除或減小到可以忽略的程度時，如果仍然存在數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，則說明存在隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差是測量過程中許多獨(dú)立的、微小的，偶然的因素引起的綜合結(jié)果。11?隨機(jī)誤差的大小表明測量結(jié)果重復(fù)一致的程度，即測量結(jié)果的分散性。通常，用精密度表示隨機(jī)誤差的大小。隨機(jī)誤差大，測量結(jié)果分散，精密度低。?（3）粗大誤差?明顯偏離測量結(jié)果的誤差稱為粗大誤差，必須避免，含有粗大誤差的測量數(shù)據(jù)應(yīng)從測量結(jié)果中剔出。12?（1）測量環(huán)境誤差：任何傳感器都是在一定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下標(biāo)定的，因此，任何測量

8、都有一定的環(huán)境要求。測量環(huán)境誤差是測量儀器的工作環(huán)境與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)不一致所造成的誤差，典型的有溫度、濕度、大氣壓力、振動、重力加速度、電磁干擾等。?（2）測量裝置誤差?由于儀器本身不完善或測量精度不高所帶