工业仪表与工程测试

第1章 误差及其处理
1．1测量误差及其分类
1．1．1测量误差的概念
　 测量就是用一定的仪器、通过一定的实验方法把被测量与标准量进行比较，目的是测知被测量值的真实大小。但由于测量仪器精确度的限制、实验方法的不完善、环境条件的变化及测量者的知识和技术水平等原因，使仪器示值与被测量真值之间存在有差异，这个差值称为测量误差。误差是不能根除的，只能限制在某一范围内。
　 一般来说，真值是无法直接得到的，常用被测量的实际值或算术平均值来代替。
　 通常，把上一级计量标准器的量值作为实际值；将一组测量值的算术平均值作为该量的真值。
1．1．2测量误差的分类
根据测量误差的性质及其产生的原因，可分为系统误差、随机误差和粗大误差。
(1)系统误差：在相同条件下多次重复测量同一个量时，误差的大小和符号保持不变或按照一定规律(函数规律)变化，这种误差称为系统误差。产生系统误差的原因有：测量处理方法不完善；仪器零点调整不好；测量环境变化；测量者对仪器使用不当等。
系统误差的特点是按一定的规律变化，一般可通过实验或分析的方法，查明其变化的规律和产生的原因。因此，系统误差是可以预知，也是可以消除的，或者在产生系统误差后引进相应的修正值，对测量结果加以修正，使其减少或消除。
(2)随机误差(偶然误差)：在相同条件下多次重复测量同一量时，绝对值和符号以不可预定方式变化的误差分量，这种误差称为随机误差。
随机误差产生的原因为许多独立的、微小的、偶然的因素总和，如仪器仪表运动部件间的摩擦、接触电阻的变化等都是无规律的，其所引起的误差是随机的。
随机误差的特点是既不能用实验方法消除，也不能修正。但是，可利用概率论的一些理论和统计学的方法，找出误差的大小和出现次数的数学关系。即找出误差的分布规律，从随机误差的统计规律中了解其分布特性，从而判断误差的极限范围，评价随机误差的大小。
(3)粗大误差：它是指明显歪曲了事实的测量结果，其值超过规定条件下的预期值的误差，又称疏失误差或粗差。
　 粗大误差产生的原因主要是操作者的粗枝大叶(如读数不正确、对错标记等)、测量条件的突然变化等。
　 粗大误差不是测量仪器本身固有的。
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