第2章 测量误差分析与处理
人们在对自然界的各种现象进行研究时,由于实验方法和实验设备的不完善、周围环境的影响以及人们认识能力的限制等,测量和实验所得数据和被测量的真值之间不可避免地存在差异,在数值上表现为误差。随着科学技术的发展和人们认识水平的提高,虽可将误差控制得越来越小,但始终不能完全消除它。
研究误差的意义在于:
(1)正确认识误差的性质,分析误差产生的原因,以便减小和消除误差;
(2)正确认识误差和实验数据,合理计算所得结果,以便在一定条件下得到最接近于真值的数据;
(3)正确组成测量系统,合理选择仪器和测量方法,以便在最经济的条件下得到最理想的结果。
2.1 测量误差的概念
2.1.1 测量误差的来源
1.测量装置的误差
用来以固定形式复现标准量值的标准量具、进行测量时使用的仪器或仪表以及仪器的附件及附属设备不可避免地都含有误差。
2.环境误差
在测量过程中,由于各种环境因素与规定的标准状态不一致,引起测量装置和被测量本身的变化而造成的误差。例如环境温度、湿度、工作电压、电磁场干扰、振动等引起的误差。
3.方法误差
测量方法、计算方法不完善或不合理等原因引起的误差。例如测量电位差时没有考虑连接导线上电压降的影响而产生的误差;电气测量仪表与被测对象之间阻抗匹配不当引起的误差。
4.人员误差
由于测量者感官的分辨能力、视觉疲劳、固有习惯等而对测量实验中的现象与结果判断不准确而造成的误差。例如对模拟仪表刻度值的读取就很容易产生人员误差。
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