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1、误差及误差分类测量可分为测量可分为两类两类。直直接接测测量量,是是指指直直接接将将待待测测物物理理量量与与选选定定的的同同类类物物理理量量的的标标准准单单位位相相比比较较直直接接得得到到测量值的一种测量测量值的一种测量。间间接接测测量量,是是指指被被测测量量与与直直接接测测量量的的量量之之间间需需要要通通过过一一定定的的函函数数关关系系的的辅辅助助运运算算,才能得到被测量物理量的量值的测量才能得到被测量物理量的量值的测量。在在人人类类的的发发展展历历史史上上,不不同同时时期期,不不同同的的国国家家,乃乃至至不不同同的的地地区区,同同一一种种物物理理量量有有着着许许多多不不同同的的计计量量单单位
2、位。如如长长度度单单位位就就分分别别有有码码、英英尺尺、市市尺尺和和米米等等。为为了了便便于于国国际际交交流流,国国际际计计量量大大会会于于1990年年确确定定了了国国际际单单位位制制(SI),它它规规定定了了以以米米、千千克克、秒秒、安安培培、开开尔尔文文、摩摩尔尔、坎坎德德拉拉作作为为基基本本单单位位,其其他他物物理理量量(如如力力、能能量量、电电压压、磁磁感感应应强强度度等等)均作为这些基本单位的均作为这些基本单位的导出单位导出单位。同同一一个个人人,用用同同样样的的方方法法,使使用用同同样样的的仪仪器器,在在相相同同的的条条件件下下对对同同一一物物理理量量进进行行多多次次测测量量,则则
3、认认为为它它们们测测量量的的精精确确程程度度是是完完全全相相同同的的。我我们们把把这这种种具具有有同同样样精精确确程程度度的测量称之为等精度测量的测量称之为等精度测量。在在所所有有的的测测量量条条件件中中,只只要要有有一一个个发发生生变变化,这时所进行的测量即为化,这时所进行的测量即为不等精度测量不等精度测量。在在物物理理实实验验中中,凡凡是是要要求求多多次次测测量量均均指指等等精精度度测测量量,应应尽尽可可能能保保持持等等精精度度测测量量的的条条件件不不变变。当当某某一一条条件件的的变变化化对对测测量量结结果果的的影响不大时,乃可视为等精度测量。影响不大时,乃可视为等精度测量。真值:在某一时
4、刻,某一条件下某量的客观真值:在某一时刻,某一条件下某量的客观值或实际值。值或实际值。由于测量仪器精度的局限性、测量方法或理由于测量仪器精度的局限性、测量方法或理论公式的不完善性和实验条件的不理想,测论公式的不完善性和实验条件的不理想,测量人员不熟练等原因,使得测量结果与客观量人员不熟练等原因,使得测量结果与客观真值有一定的差异,这种差异称之为真值有一定的差异,这种差异称之为误差误差。若某物理量测量的量值为若某物理量测量的量值为 X,真值为,真值为X,则,则产生的误差:产生的误差:=X=X-X。测量误差存在于一切测量过程中,可以控制得越测量误差存在于一切测量过程中,可以控制得越来越小,不可能为
5、零。来越小,不可能为零。误差 误差的分类误差的分类按性质、来按性质、来源分源分系统误差系统误差随机误差随机误差粗大误差粗大误差误差误差 =随机误差随机误差 +系统误差系统误差定义定义:在对同一被测量的多次测量过程中,绝对值和符号在对同一被测量的多次测量过程中,绝对值和符号 保持恒定或随测量条件的改变而按确定的规律变化。保持恒定或随测量条件的改变而按确定的规律变化。产生原因产生原因:由于测量仪器、测量方法、环境带入。由于测量仪器、测量方法、环境带入。分类及处理方法:分类及处理方法:(1)已定系统误差:必须修正已定系统误差:必须修正电表、螺旋测微计的零位误差;电表、螺旋测微计的零位误差;测电压、电
6、流时由于忽略表内阻引起的误差。测电压、电流时由于忽略表内阻引起的误差。(2)未定系统误差:要估计出分布范围未定系统误差:要估计出分布范围 如:螺旋测微计制造时的螺纹公差等。如:螺旋测微计制造时的螺纹公差等。系统误差系统误差天平不等臂所造成的天平不等臂所造成的 系统误差系统误差仪器误差仪器误差1.1.系统误差系统误差AOBb b 不偏心时,由于不偏心时,由于 ,所以,所以可用弧长反映角度的可用弧长反映角度的 大小。大小。由于偏心,使之用由于偏心,使之用弧长反映角度弧长反映角度 时产时产生的系统误差。如:生的系统误差。如:这是由偏心这是由偏心造成的。造成的。螺线管为无限长,管壁磁漏可螺线管为无限长
7、,管壁磁漏可忽略。忽略。如:如:由于理论推导中的近似由于理论推导中的近似,产生的产生的系统误差系统误差理论理论公式公式 (忽略了空气阻力等)(忽略了空气阻力等)意大利科学意大利科学意大利科学意大利科学家伽利略在比家伽利略在比家伽利略在比家伽利略在比萨斜塔上做的萨斜塔上做的萨斜塔上做的萨斜塔上做的铁球落地实验铁球落地实验铁球落地实验铁球落地实验。两个不同重。两个不同重。两个不同重。两个不同重量的铁球从高量的铁球从高量的铁球从高量的铁球从高处落下,同时处落下,同时处落下,同时处落下,同时着地。说明理着地。说明理着地。说明理着地。说明理论在一般情况论在一般情况论在一般情况论在一般情况下都能较准确下都
8、能较准确下都能较准确下都能较准确地反映物体真地反映物体真地反映物体真地反映物体真实的运动规律实的运动规律实的运动规律实的运动规律人为人为 心理作用,读数(估计)偏大或偏小。心理作用,读数(估计)偏大或偏小。生理因素生理因素听觉听觉嗅觉嗅觉色觉色觉视觉视觉对音域(对音域(20HZ-20KHZ20HZ-20KHZ)的辨别。的辨别。对音色的辨别。对音色的辨别。环境环境市电的干扰市电的干扰输入输入输入输入光点检流计光点检流计光点检流计光点检流计接近时,静接近时,静接近时,静接近时,静电干扰,使电干扰,使电干扰,使电干扰,使光斑移动等光斑移动等光斑移动等光斑移动等。方法方法内接内接A AV VV VR RV VA AA AV VI IR RI IV V 用用V V作为作为V VR R的近似值的近似值时,求时,求外接外接