误差理论概念总结

精密度：表示测量结果随机误差的分散程度

示值：仪器指示或显示被测量值。

示值范围：由仪器所显示或指示的最小值到最大值的范围。

刻度：指仪器上所指示不同量值的刻线标记的组合。

分辨力：刻尺或度盘上相邻两刻线代表的被测量值，对于数字式仪器分度值称为分辨力或分辨率。

分辨率：仪器所显示的最末一位数字间隔所代表的被测量值。

测量范围：仪器能测出被测量变化的反应能力。s=ΔL

Δx

s仪器灵敏度ΔL被观测变量增量Δx被测量增量

鉴别阈（灵敏限）：仪器对被测参数最小值的增量的响应能力。

稳定性：一定条件下，对某

一参数多次测量，示值的最大变化范围。

漂移：仪器的某些特性随时间改变的能力。

滞差：仪器正反行程对同一输入量有不同输出值。

基值误差：规定在某些特定的示值或被测量处于对测量仪器的示值进行检查这些点的示值误差称基值误差

准确度：由系统误差、随机误差共同作用使量仪所给出的示值接近其真值的能力

准确度等级

等别：高一等级量仪对本量仪检定给出的结果作为真值或接近真值的能力。（以等别划分的仪器按实际值或依据示值误差评定结果对示值修正后使用）

级别：以量仪最大示值允许误差按档次划分级别(以级别划分的仪器直接使用示值不需修正)

仪器的静态特征：是指测量仪器输出和输入量值之间的关系，即测量装置的输出信号与产生这一信号的输入信号的函数关系。

示值误差：指测量仪器的示值与被测量的真值之差。

重复性：指测量仪器的随机误差分量，用实验标准偏差s来定量表示。

动态误差：在动态误差中，由于仪器传递系数受惯性、弹性、阻尼等因素的影响，并且被测量的变化速度，加速度都会给测量仪器带来动态测量误差。

像偏转：除特征方向外，棱镜绕其他轴向旋转均导致像向量的偏转，称之为像偏转。

旋转角：U`X`是像向量绕出射光轴X`的旋转角。

像倾斜：A` 绕y`,z`轴转动时，引起像面倾斜。

像偏转极值轴向：即产生X`轴y`轴z`轴向偏转的最大方向，分别用μ、γ、ω单向量表示

偏转极值：绕μ、γ、ω转动产生的橡偏值用U`x`max,U`y`max,U`z`max表示。

测量仪器示值误差符合性评定的基本要求？评定示值误差不确定度U95与被评定测量仪器的最大允许误差的绝对值MPEV之比应小于1：3

即U95≤1

3

MPEV

被评定仪器的示值误差Δ在其最大允许误差限内时，可判为合格即Δ≤MPEV为合格被评定测量仪器测量误差超出最大允许误差时，可判为不合格即Δ≥MPEV为不合格（1）对于型式评价和仲裁判定，必要时U95和MPEV之比可取小于或等于1：5。（2）在一定情况下，评定示值误差的不确定度U95可取饱含因子k=2的扩展不确定度代替。影响仪器精度的主要因素1仪器原理误差2形状特性3外部干扰特性4运动特性

外部干扰：1工作台移动，重心位置变化的变形对仪器精度的影响2仪器工作台变形对仪器精度的影响3环境温度变化对仪器精度的影响4噪声、振动与灰尘干扰

运动特性：1运动装置对测量误差的影响2运动误差和支撑点位置的影响

测量仪器示值误差的评定方法1比较法2分部法3组合法

比较法：1量仪示值不变，用标准仪器给出变量，用量仪示值比较2标准值不变量仪示值改变被评定测量仪器和测量标准通过第三者进行比较：直接测量比较法、零位测量法、替代测量法、微差测量法、异号测量法

重复性条件：人员，测量次数、量具与标准物质的重复性、测量时间、测量对象、重复性的独立性

传动与变换机构的精度

提高滑动螺旋副传动精度措施：

滑动螺旋副：利用双螺母、采取机动式螺旋副、采用弹性螺旋副

滚珠螺旋副：双螺母齿差式、双螺母螺纹式、双螺母垫片式

消除齿轮机构中空会的方法：1调整中心距法2弹簧加载齿轮：弹簧加载剪式齿轮、可变弹簧负载齿轮、辅助齿轮传动链、齿厚可调齿轮、辅助力矩马达

透镜偏心的三种情况：

偏心差：透镜的外园中心轴和光轴的偏离程度1垂轴位移(相当于轴线)2二轴倾斜3平移又倾斜

平行玻璃板的最小焦距：由平行玻璃板两平面不严格平行所致∆f`0

f`0=−f`0

f`min

f`0相机物镜焦距，f`min滤光片焦距

一般航测相机要求f`min≥5000~10000m

反射棱镜的作用：正像、折转光轴、缩小仪器尺寸等作用。

特征向量：反射棱镜存在一个轴向在物向量在物向量固定的条件下，反射棱镜绕此轴转动时，像向量不发生偏转称此轴向为特征方向用T表示。

开环测试系统：

原理：出的连续光经过斩光器调制成脉冲光束照射在被测元件上，然后由测量元件光电探测器接收，再经过电子学放大或进行其他处理，最后用数字仪表指示或记录测量结

果。

特点：不将测量结果直接反馈到测量元件上，直观简单。

精度：这种系统中每一环节如光源，测量器件、放大器等都会带来误差仪器总体精度设计

回程误差：表示由机构本身缺陷造成的测量结果的变化程度，在不同条件下仪器正反行程在同一点的被测量值之差的绝对值

失效率：仪器工作到某一点时在单位时间内发生故障的概率

原始误差：运动副元件在机构的环节中的尺寸偏差、位置偏差和表面几何形状偏差

有效原始误差：影响仪器精度的原始误差。特点：是一种综合误差，即反映环节所有误差总效应的误差

在直接测量法中若仪器的示值等于被测量，则仪器的工作特性由输出误差表征

微分法步骤：1求出相应的仪器方程式，式中应包括原始误差参数，研究该式是否可微2根据误差相互独立作用原则3用原始误差Δu i代替微分d ui求得局部误差Δy s 缺点：具有局限性、有些参数不可微、没有解决仪器方程式中未反应的参数误差问题

转换机构法：机构从动件位置误差是主动件位置、各构件的尺寸和形状误差的函数

转换机构：为求某一机构的原始误差传动比可将各构件均看做理想构件，仅将产生该原始误差的构件以一组元件代替后作为主动件，然后求出此主动件的速比关系，此速比关系即为误差传动比，转换后的机构称转换机构。

光学仪器的对准度

横向对准误差：由于观察者主观条件限制称横向对准误差（对准误差）

望远镜放大率Г像方主视对准误差ε=ε‘

Г显微镜放大率Г对准误差Δy=0.073

Г

ε‘

纵向调焦误：差瞄准过程中，所取的实际平面不可能和真实像面重合，这个位置误差反映到物方所对应的所对应的数值称为纵向调焦误差简称调焦误差

提高精度的方法：1光电对准2利用人眼对称度的灵敏度3利用眼睛的体视灵敏度4将纵向调焦变为横向对准

分划板的视度是指由分划板发出的光经由目镜出射后发散或会聚的程度

SD=1000/L

分划板对视差的影响：

视差：目视仪器中，若分划板的分画面不位于物镜的像面上，距物镜的像面有一定的距离b则通过目镜观察时，产生人眼在出瞳面内移动看到物象与分划板相互错动，影响瞄准。

望远系统无穷远像和系统分划板中心与分划中心在像方的视差

ΔSD=-1000b/f′2dpt b为分划板位移量

用作瞄准镜和测量的系统用视差引起的瞄准角误差ε表示

ε=3438D′b/(f′物f’目 )（‘）

ΔSD=-0.299ε/D‘dpt

ε=-3.44D‘·ΔSD/Г（‘）

ε视场中心的物方极限瞄准误差角即全视差角D‘望远系统出瞳直径

显微系统用视差引起的物方横向瞄准误差表示Δy=D‘b/β物f ′目

Δy物方瞄准误差=D‘出瞳直径β物

显微系统物镜放大率

分划板绕光轴旋转导致分划倾斜，分划倾斜、像倾斜、和相对像倾斜常同一使用。

分划倾斜：光学系统处于使用状态下，光学系统的垂直刻线通过系统成的像相对铅垂线的倾斜。

像倾斜：物方铅垂线通过光学系统成的像相对铅垂线的倾斜。

相对像倾斜：光学系统处于使用状态时，物方铅垂线的像相对分划垂直刻线的像的倾斜。