测量误差的概念
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测量误差的概念
测量误差是指测量结果与实际值之间的差异。
在实际测量中,由于各种因素的影响,测量结果往往会发生一定的误差。
测量误差的产生可能是由于测量方法的不完善、测量仪器的精度限制、环境因素的影响等。
例如,在测量物体的长度时,可能会因为物体的平整度、测量尺的精度、光线等因素而导致测量结果与实际值存在误差。
测量误差的大小可以用绝对误差和相对误差两种方式表示。
绝对误差是指测量结果与实际值之间的差距,相对误差是指绝对误差与实际值之比。
在比较不同测量结果的误差大小时,应该采用相同的表示方式,以便进行准确的比较。
在实际应用中,应该尽可能采取措施来减小测量误差。
例如,选择高精度的测量仪器、采用先进的测量方法、控制环境因素等。
同时,也应该根据实际需求和测量精度要求,合理选择和使用测量仪器和方法,以达到实际测量的要求。
第五章 测量误差及测量平差§5.1 测量误差概述一、测量误差的概念某量的各测量值相互之间或观测值与理论值之间的往往存在着某些差异,说明观测中存在误差。
观测值与真值之差称为测量误差,也叫真误差。
X l i i -=∆ (i =1、2、……、n ) X 为真值。
二、研究测量误差的目的分析测量误差的产生原因、性质和积累规律;正确地处理测量成果,求出最可靠值;评定测量结果的精度;为选择合理的测量方法提供理论依据。
三、测量误差产生的原因1.测量仪器因素2.观测者的因素3.外界条件的因素测量观测条件——测量仪器、观测人员和外界条件这三方面的因素综合起来称为测量观测条件。
等精度观测——测量观测条件相同的各次观测称为等精度观测。
非等精度观测——测量观测条件不相同的各次观测称为非等精度观测。
四、测量误差的分类1.系统误差在相同的观测条件下对某量作一系列观测,如果误差的大小、符号表现出系统性,或按一定的规律变化,或保持不变,这种误差称为系统误差。
其特点:具有累积性,但可以采用适当的观测方法或加改正数来消除或减弱其影响。
2.偶然误差在相同的观测条件下对某量作一系列观测,如果误差的大小和符号不定,表面上没有规律性,但实际上服从于一定的统计规律性,这种误差称为偶然误差。
偶然误差单个的出现上没有规律性,不能采用适当的观测方法或加改正数来消除或减弱其影响。
因此,观测结果中偶然误差占据了主要地位,是偶然误差影响了观测结果的精确性。
五、减少测量误差的措施对系统误差,通常采用适当的观测方法或加改正数来消除或减弱其影响。
对偶然误差,通常采用多余观测来减少误差,提高观测成果的质量。
§5.2 偶然误差的特性一、精度的含义1.准确度准确度是指在对某一个量的多次观测中,观测值对该量真值的偏离程度。
2.精密度精密度是指在对某一个量的多次观测中,各观测值之间的离散程度。
3.精度精度也就是精确度,是评价观测成果优劣的准确度与精密度的总称,表示测量结果中系统误差与偶然误差的综合影响的程度。
为了减小测量误差, 必须仔细分析测量误差产生的原因,提高测量精度。
在实际1.测量误差的基本概念由于测量过程中计量器具本身和测量方法等误差的影响,以及测量条件的限制, 任何一次测量的测得值都不可能是被测量的真值,两者存在着差异。
这种差异在数值 上则表现为测量误差。
测量误差指被测量的测得值与其真值之差,用公式表示如下:x X 0式中,为绝对误差;X 为被测量的测得值;X 0为被测量的真值。
测量误差有下列两种表示形式: (1)绝对误差于或小于X 0,因而绝对误差可能是正值,也可能是负值。
这样,被测量的真值可以用 下式来表示:X 0 X利用上式,可以由被测量的量值和测量误差来估算真值所在的范围。
测量误差的绝对值越小, 则被测量的量值越接近于真值,测量精度就越高; 反之,测量精度越低。
用绝对误差表示测量精度,适用于评定或比较大小相同被测量的测量精度。
对于 大小不同的被测量,则需要用相对误差来评定或比较它们的测量精度。
(2)相对误差相对误差是指绝对误差的绝对值与被测量真值之比。
由于被测量的真值无法得 到,因此在实际应用中常以被测量的测得值代替真值进行估算,即X 0X式中,f 为相对误差。
2 .测量误差的来源(1-20)由式(1-20 )所定义的测量误差也称绝对误差。
在式(1-21 )中,由于 x 可能大(1-21 )(1-22)相对误差通常用百分比来表示。
例如, 某两轴径的测得值分别为 199.865mm 和80.002mm ,它们的绝对误差分别为+ 0.004mm 和一0.003mm ,则由式(1-22 )计算得 对误差分 另 U 为 h 0.004/199.8650.002%f 20.003/80.002 0.0037%,因此前者的测量精度比后者高。
测量中,产生测量误差的因素很多,归结起来主要有以下几个方面。
(1)计量器具误差计量器具误差是指计量器具本身在设计、制造和使用过程中的各项误差。
设计计量器具时,为了简化结构而采用近似设计会产生测量误差。
测量误差是指测量结果与真实值之间的差异。
在科学、工程和各种测量领域中,由于各种因素的影响,几乎所有的测量都会存在一定的误差。
测量误差可以分为系统误差和随机误差两种类型:
系统误差:系统误差是由于测量过程中的固有偏差或缺陷引起的,导致测量结果在整个测量范围内偏离真实值。
系统误差可能是由于仪器的校准不准确、环境条件的影响、测量方法的选择等造成的。
系统误差在多次重复测量中通常是一致的,可以通过校准和修正来减小。
随机误差:随机误差是由于各种随机因素引起的,例如测量设备的噪声、操作人员的不稳定性、环境的变化等。
随机误差是在多次重复测量中出现的不一致的偏差,其大小和方向是随机的。
通过多次重复测量可以通过统计方法来估计和减小随机误差。
测量误差的大小通常用以下指标来表示:
绝对误差:指测量结果与真实值之间的实际差异,通常用绝对值来表示。
相对误差:指测量结果与真实值之间的差异相对于真实值的比例。
常用百分比或小数表示。
精度:指测量结果的可靠程度和接近真实值的程度。
精密度:指重复测量结果之间的一致性和重复性。
在测量过程中,准确地估计和控制误差对于获取可靠的测量结果至关重要。
这可以通过校准仪器、采用适当的测量方法、重
复测量、数据处理和合理的数据分析等措施来实现。