測量誤差與儀表的質(zhì)量指標(biāo)(已修改)
2025-07-12 23:04 本頁面
【正文】 第一章：測量誤差和儀表的質(zhì)量指標(biāo)第一節(jié)：測量及測量誤差一、 測量所謂測量，就是為確定被測量的量值而進(jìn)行的一系列工作。一般來講，為了得到一個(gè)被測量的量值，必須用同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量與被測量進(jìn)行比較，以確定被測量是標(biāo)準(zhǔn)量的多少倍。這里，標(biāo)準(zhǔn)量即為該物理量的單位，且此單位為國家法定計(jì)量單位。當(dāng)進(jìn)行測量時(shí)，首先要確定測量單位，其次要選用適當(dāng)?shù)臏y量方法和測量儀表，最后還應(yīng)估計(jì)測量結(jié)果的誤差。二、 測量誤差測量誤差是指由測量所得被測量的量值與被測量的真值之間的誤差。它反映了測量質(zhì)量得好壞。一個(gè)測量結(jié)果，只有知道它得測量誤差的大小或能指明誤差范圍時(shí)，這種結(jié)果才有意義。為了得到誤差的大小，首先必須確定真值。（一）、真值在所有的測量中，無論時(shí)直接測量和間接測量，最根本的目的都是為了求得某一物理量得真值。但嚴(yán)格地講，任何物理量得真值是無法測定的，我們能得到的只是被測物理量的近似值。所謂真值，就是一個(gè)量在被觀測時(shí)，該量本身所具有的真實(shí)大小。這是一個(gè)理想的概念，之所以真值無法測定，是因?yàn)闇y量時(shí)提供的條件、測量人員的素質(zhì)、測量方法和測量器具等總不能完全理想的緣故。為了使“真值”這個(gè)理想的概念用于實(shí)際的測量工作中，引入“約定真值”的概念。它是為實(shí)際使用的目的所采用接近真值因而可以代替真值的值。約定真值與真值之差可以認(rèn)為忽略不計(jì)。具體地說，工程上是上一級標(biāo)準(zhǔn)儀器的量值（或精確度等級較高的儀表的指示值）加上修正值作為約定真值來檢定精確度等級較低的儀表的。（二）平均值為了使真值變?yōu)閷?shí)現(xiàn)測量的可能，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常把觀測次數(shù)為無限多時(shí)，在無系統(tǒng)誤差的情況下，求得得平均值作為真值。而我們的觀測次數(shù)都是有限的，故用有限的次數(shù)求得的平均值，只能是近似真值。常用的幾種平均值分述如下： 算術(shù)平均值一個(gè)量的n個(gè)測得值得代數(shù)和除以n而得的商叫算術(shù)平均值?？捎孟率奖硎荆篨0=(X1+X2+…………+Xn)／n 均方根平均值均方根平均值δ可用下式表示：δ=√（X12+X22+……+Xn2）/n三、 誤差分類測量誤差按其性質(zhì)和特點(diǎn)可分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和疏忽誤差。（一）、系統(tǒng)誤差在偏離測量規(guī)定條件時(shí)或由于測量方法所引入的因素，按某確定規(guī)律所引起的誤差稱為系統(tǒng)誤差。產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因大致有以下幾個(gè)方面：（1） 測量儀器儀表機(jī)測量系統(tǒng)不夠完善所引起的誤差。（2） 方法誤差。由于測量儀表所依據(jù)的測量原理本身不夠完善，以及測量方法或處理方法的不完善所引起的誤差。（3） 儀表安置和使用誤差。 對一些儀表、儀器，未能按要求安置，一些電磁測量儀表的布線、接地未能嚴(yán)格地按要求進(jìn)行，會造成安置不當(dāng)?shù)南到y(tǒng)誤差。使用時(shí)，調(diào)整不當(dāng)（如調(diào)零沒調(diào)好），對刻度盤進(jìn)行估讀時(shí)，習(xí)慣地偏向某一方向會造成系統(tǒng)誤差。（4） 環(huán)境誤差。測量時(shí)客觀環(huán)境，如溫度、濕度、氣壓、電磁場不能滿足要求，會給測量結(jié)果帶來誤差。在這類誤差中，尤以溫度變化造成的誤差最為主要。系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是具有一定的規(guī)律。根據(jù)這一規(guī)律可采取相應(yīng)的措施減小或消除其影響。（二）偶然誤差在實(shí)際測量條件下，多次測量同一量值時(shí)，誤差的絕對值和符號以不可預(yù)定方式變化著的誤差稱為偶然誤差，也稱為隨機(jī)誤差。偶然誤差是由于許多暫時(shí)未能掌握或不便于掌握的微小因素所造成的，主要有以下幾個(gè)方面：（1） 測量儀表結(jié)構(gòu)方面的因素，如零部件配合不穩(wěn)定，零部件變形等。（2） 環(huán)境方面的因素，如溫度的微小波動(dòng)、濕度與氣壓的微量變化以及電磁場變化等。（3） 人員方面的因素，如讀數(shù)不穩(wěn)定等。這種誤差從表面上看，一次測量的隨機(jī)誤差偶然誤差沒有什么規(guī)律，即前一個(gè)誤差出現(xiàn)后，不能預(yù)定下一個(gè)誤差的大小和方向，但隨著重復(fù)測量次數(shù)增加，可以發(fā)現(xiàn)它具有統(tǒng)計(jì)學(xué)的規(guī)律性。（三）疏忽誤差超出在規(guī)定條件下預(yù)期的誤差稱為疏忽誤差，也稱為粗大誤差。疏忽誤差的數(shù)值比較大，它會對測量結(jié)果產(chǎn)生明
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