误差理论第四章 系统误差
- 格式:ppt
- 大小:1.02 MB
- 文档页数:65
(二)误差的分类⏹ 系统误差⏹ 偶然误差(随机误差) ⏹ 粗差(过失误差)系统误差是由于实验系统的原因,在测量过程中造成的误差。
⏹ 来源:仪器误差、环境误差、方法误差、个人习惯误差。
⏹ 特点:误差的大小和符号总是保持恒定,或按一定规律以可约定的方式变化 。
⏹ 消除方法:找出原因,在实验前或实验后加以修正。
仪器误差例如电表的零点误差⏹ 修正:接入电路前,先调机械零点。
操作者偏视习惯造成的系统误差及其消除方法偶然误差是由某些偶然的或不确定的因素,在测量过程中造成的误差。
⏹ 来源:环境和实验条件的无规则变化。
⏹ 特点:偶然误差的量值和符号以不可约定的方式变化着,对每次测量值来说,其变化是无规则的,但对大量测量值,其变化则服从确定的统计分布(正态分布)规律。
偶然误差服从的正态分布特点⏹ 单峰性:绝对值小的误差出现的概率大,而绝对值大的误差出现的概率小。
⏹ 对称性:绝对值相等的正、负误差出现的概率大致相等。
⏹ 有界性:绝对值非常大的正、负误差出现的概率趋于零。
⏹ 标准误差的定义:标准误差的统计意义:系统误差已消除的条件下,在n 足够大的n 次重复测量中,任一次测量偶然误差的绝对值小于σ的概率为68.27%,小于2 σ的概率为95.45%,小于3 σ的概率为99.73%定量描述偶然误差的可能范围与可信程度!预估并减小偶然误差的原则⏹ 偶然误差预估:至少先重复测量3次!⏹ 重复测量显示值完全一致时,表明偶然误差小于测量仪器的分辨能力;⏹ 各次重复测量值在仅最小的1~2位数量级上有差别,表明偶然误差大小与测量仪器的精度匹配正常;⏹ 减小偶然误差对测量结果影响的原则——增加重复测量次数,一般重复5~10次即可。
测量值波动范围越大,则需重复次数越多。
以测量平均值作为测量结果的最佳估计值。
以标准偏差代替标准误差来评估偶然误差的范围与可信度。
粗差(过失误差)测量值明显地偏离正常测量值的异常误差,称为粗差。
⏹ 来源:使用仪器方法不对;粗心大意,记录出错;实验条件突变等。
第四章 测量误差及测量数据初步处理通过前几章的学习,我们会发现:水准测量中闭合路线的高差总和往往不等于零;用经纬仪观测同一水平角,上下半测回的角值不完全相同;同一段距离往返丈量的结果也不一定相等。
这些差异现象的存在,表明测量观测值中含有误差。
§4—1 测量误差及测量精度1,误差概念及误差来源1)观测对象的量是客观存在的,称为真值。
2)真误差:观测值为i l (n i ,,2,1 ),某观测值的真值为x ,则两者差数x l i i (n i ,,2,1 ) (4—1)称为真误差3)产生原因:人,仪器,外界条件。
这三者称为观测条件。
4)同精度观测:在相同的观测条件下进行的一组观测,得到的观测也应相同称为同精度观测。
2,误差分类及特征1,误差分类:根据观测误差对观测结果的影响性质,可将其分为系统误差和偶然误差: (1)系统误差系统误差是在一定的观测条件下作一系列观测时,误差符号和大小均保持不变,或按一定规律变化着的误差。
产生的原因:主要是使用的仪器和工具不够完善及外界条件改变所引起的。
如水准尺的1m 刻画与1m 真长不等,水准仪的视准轴与水准轴不平行,大气折光对测角的影响等。
系统误差对观测成果具有累积作用,应设法消除部分或全部的系统误差,方法有:1)在观测方法和程序上采取必要措施,如水准测量中的前后视距保持相等,分上下午进行往返观测,三角测量中正倒镜观测,盘左、盘右读数,分不同的时间段观测等;2)分别找出产生系统误差的原因,利用已有公式,对观测值进行改正,如对距离观测值进行必要的尺长改正、温度改正、地球曲率改正等。
(2)偶然误差偶然误差是在相同的观测条件下作一系列观测时,误差符号和大小都表现出随机性,即大小不等,符号不同,但统计分析的结果都具有一定的统计规律性。
偶然误差是:由于人的感觉器官和仪器的性能受到一定的限制,以及观测时受到外界条件的影响等原因造成的。
如仪器本身构造不完善而引起的误差,观测者的估读误差,照准目标时的照准误差等,不断变化的外界环境,温度、湿度的忽高忽低,风力的忽大忽小等,会使观测数据有时大于被观测值的真值,有时小于被观测值的真值。
1)误差的定义及其表示法。
(1) 绝对误差:绝对误差=测得值-真值;(2) 相对误差:相对误差=绝对误差/真值≈绝对误差/测得值;(3) 引用误差:引用误差=示值误差/测量范围上限;2)误差的基本概念。
所谓误差就是测得值与被测量的真值之间的差。
误差=测得值-真值3)误差的来源。
(1) 测量装置误差; (2) 环境误差; (3) 方法误差; (4)人员误差; (5)被测量对象变化误差;4)误差分类:(1) 系统误差:在相同条件下,多次测量同一量值时,该误差的绝对值和符号保持不变,或者在条件改变时,按某一确定规律变化的误差。
(2) 随机误差:在相同测量条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号以不可预定方式变化的误差。
(3) 粗大误差:指明显超出统计规律预期值的误差。
又称为疏忽误差、过失误差或简称粗差。
5)测量的精度。
① 准确度:表征测量结果接近真值的程度。
系统误差大小的反映②精密度:反映测量结果的分散程度(针对重复测量而言)。
表示随机误差的大小③ 精确度:表征测量结果与真值之间的一致程度。
系统误差和随机误差的综合反映6)有效数字答: (1)有效数字:含有误差的任何近似数,若其绝对误差界是最末位数的半个单位,则从这个近似数左方起的第一个非零数字称为第一位有效数字。
且从第一位有效数字起到最末一位数止的所有数字,无论是零还是非零的数字,都叫有效数字。
论是零还是非零的数字,都叫有效数字1 .若舍去部分的数值大于保留末位的 0.5,则末位加 1 , (大于 5 进) ;2 .若舍去部分的数值小于保留末位的 0.5 ,则末位不变, (小于 5 舍) ;3 .若舍去部分的数值恰等于保留末位的 0.5,此时:①若末位是偶数;则末位不变,②若末位是奇数,则末位加 1 , (等于 5 奇进偶不进) 。
1 -1 研究误差的意义是什么?简述误差理论的主要内容。
答:研究误差的意义(1)正确认识误差的性质,分析误差产生的原因,以消除或减小误差。
误差理论与数据处理知到章节测试答案智慧树2023年最新江苏大学第一章测试1.测量误差越__,测量精确度越高。
参考答案:null2.有a、b两次测量,a测量的绝对误差是0.2mm,相对误差为0.003,b测量的绝对误差是0.3mm,相对误差为0.002,这两个测量中精度较高的是__。
参考答案:null3.18.275的四位有效数字是__________。
参考答案:null4.1657.331+23.51+106.8+6.897=____________。
参考答案:null5.测量某一矩形的两边长,其相对误差分别为 3%和 4%,试求矩形面积的相对误差为________。
参考答案:null6.测量某长度为20.32487mm,标准偏差0.038mm,则长度测量结果保留正确的位数后应为________________。
参考答案:null7.按照误差的特性分,误差可以分为()。
参考答案:系统误差;粗大误差;随机误差8.常用的误差表达形式有()。
参考答案:相对误差;绝对误差;引用误差9.准确度反映测量结果中()的影响程度。
参考答案:系统误差与随机误差10.测得某三角块的三个角度之和为180°00′02″,则测量的相对误差为()。
参考答案:3.09×10-611.有一刻度值为1mm的标准刻尺,每一个刻度处的误差均为Δl,则此测量系统存在着()。
参考答案:不变的系统误差12.检定一只3mA,2.5级电流表的全量程(满刻度)误差,应选择下面哪一只标准电流表最合理?()参考答案:5mA,2级13.若某一被测件和标准器进行比对的结果为D =20.008mm,现要求测量的准确度、精密度及精确度均高,下述哪一种方法的测量结果最符合要求?()参考答案:D=20.005±0.002 mm14.0.0006020含有()位有效数字。
参考答案:4第二章测试1.正态分布是重复条件或复现条件下多次测量的()的分布。
误差理论与数据处理智慧树知到课后章节答案2023年下陕西理工大学陕西理工大学第一章测试1.误差按照性质分为()A:随机误差、系统误差B:随机误差、粗大误差、偶然误差C:随机误差、系统误差、粗大误差答案:随机误差、系统误差、粗大误差2.有关修正值的描述,正确的是()A:修正值没有误差B:修正值与误差大小相等,符号相反C:修正值就等于误差答案:修正值与误差大小相等,符号相反3.环境误差的影响因素有()A:温度场、电磁场B:工作疲劳C:振动、照明答案:温度场、电磁场;振动、照明4.精确度高则一定()A:系统误差小,随机误差也小B:准确度高C:精密度高答案:系统误差小,随机误差也小;准确度高;精密度高5. 3.14159保留四位有效数字为()A:3.141B:3.142C:3.143答案:3.142第二章测试1.下列计算标准差的方法中,计算精度最高的是()A:别捷尔斯法B:贝塞尔公式法C:最大误差法D:极差法答案:贝塞尔公式法2.适用于发现组内数据系统误差方法是()A:t检验法B:不同公式计算标准差比较法C:秩和检验法D:计算数据比较法答案:不同公式计算标准差比较法3.如果一把米尺的测量结果表示为999.9420±0.0021(mm),则表示测量这把米尺的精度为()A:0.0063mmB:0.0021mmC:0.0007mm答案:0.0021mm4.如果对一钢卷尺的长度进行了三组不等精度测量,其标准差分别为0.05mm,0.20mm,0.10mm,则其三组测量结果的权分别为()A:5,2,10B:10,25,2C:16,1,4答案:16,1,45.下列不属于粗大误差的判别准则的是()A:马利科夫准则B:莱以特准则C:狄克松准则D:罗曼诺夫斯基准则答案:马利科夫准则第三章测试1.误差间的线性相关关系是指它们之间具有的线性依赖关系,其取值范围在()A:-1至1之间B:-1值0之间C:0值1之间答案:-1至1之间2.随机误差的合成可以按照()合成A:相对误差B:极限误差C:标准差答案:极限误差;标准差3.系统误差合成可以按照()合成A:代数和法B:标准差C:极限误差答案:代数和法;标准差;极限误差4.误差分配的步骤有()A:验算调整后的总误差B:按等作用原则分配误差C:按照可能性调整误差答案:验算调整后的总误差;按等作用原则分配误差;按照可能性调整误差5.下列关于误差间的线性相关关系,说法正确的是()A:这种关系有强有弱,联系最强时,在平均意义上,一个误差的取值完全决定了另一个误差的取值,此时两误差间具有确定的线性函数关系。