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测量误差中的多种术语

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:当用于测量结果时,表示测量结果与被测量真值之间的一致程度。凡精度高一级仪器的误差与精度低一级仪器的误差相比,前者小于后者的1/20~1/5时,则高一级仪器的测量值可认为是低一级仪器测量值的约定真值。在实际测量中,测量的次数都是有限的,故也可用有限观察次数求出的平均值,作为约定真值,或称为最佳值。

测量误差中的多种术语

①真值:某物理量客观存在的确定值。通常一个物理量的真值是不知道的,是我们努力要求测到的。

②标称值:测量器具上标注的量值,如标准电池上标出的“1.5 V”;精度为5%,标称值为820Ω的碳膜电阻等。由于制造上不完备、测量不准确及环境条件的变化,标称值并不一定等于它的实际值,所以在给出标称值的同时,通常应给出它的误差范围或准确度的等级。

③测量值:从测量仪器直接读出或经公式推算出的量值。

④准确度:既可用于说明测量结果,也可用于测量仪器的示值。当用于测量结果时,表示测量结果与被测量真值之间的一致程度。当用于测量仪器的示值时,定义为测量仪器给出接近真值的能力。

测量误差:测量结果与测量真值之间的差别。

⑥约定真值:严格来讲,由于测量仪器、测定方法、环境条件、人的观察力、测量的程序等,都不可能是完美无缺的,故真值是无法测得的,是一个理想值。人们常用约定真值来代替真值。凡精度高一级仪器的误差与精度低一级仪器的误差相比,前者小于后者的1/20~1/5时,则高一级仪器的测量值可认为是低一级仪器测量值的约定真值。

在实际测量中,测量的次数都是有限的,故也可用有限观察次数求出的平均值,作为约定真值,或称为最佳值。常用的平均值有下列几种。

①算术平均值:

算术平均值最常用。凡测量值的分布服从正态分布时,用最小二乘法原理可以证明:在一组等精度的测量中,算术平均值为最佳值或最可信赖值。

式中 x1,x2,…,xn——各次观测值;(www.xing528.com)

   n——观察的次数。

②均方根平均值:

加权平均值

对同一物理量用不同方法去测定,或对同一物理量由不同人去测定,计算平均值时,常对比较可靠的数值予以加重平均,称为加权平均。

式中 x1,x2,…,xn——各次观测值;

   w1,w2,…,wn——各测量值的对应权重。各观测值的权数一般凭经验确定。

④几何平均值:

对数平均值:

以上介绍的各种平均值,目的是要从一组测定值中找出最接近真值的那个值。平均值的选择主要决定于一组观测值的分布类型,在电工电子技术实验中,数据分布大多属于正态分布,故通常采用算术平均值。

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