测量误差的基本概念

测量误差的基本概念

测量误差的基本概念

使用任何仪器进行测量时，都存在测量误差。测量结果与测量的真值之间的差异，称为测量误差。真值就是一个量所具有的真实数值。真值是一个理想概念，实际应用中通常用实际值来替代真值。实际值是根据测量误差的要求，用更高一级的标准器具测量所得之值。

一、测量误差的表示方法

测量误差有绝对误差和相对误差两种表示方法。

1、绝对误差是指被测量的测量值与其真值之差。与绝对误差的大小相等，但符号相反的量值称为修正值。绝对误差只能说明测量结果偏离实际值的情况，不能确切反映测量的准确程度。

2、相对误差是指绝对误差与被测量的真值之比。相对误差是两个相同量纲的量的比值，只有大小和符号。

测量中常用绝对误差与仪器的满刻度值之比来表示相对误差，称为引用相对误差。测量仪器使用最大引用相对误差表示它的准确度，它反应了仪器综合误差的大小。

电工仪表一般分为7级：0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0。当仪表的准确度等级确定以后，示值越接近量程，示值相对误差越小。所以测量时要注意选择量程，尽量使仪表指示在满度值的2/3以上区域。

二、测量误差的来源

1、仪器误差，是测量仪器本身及其附件引入的误差。例如仪器的零点漂移、刻度不准确等引起的误差。

2、影响误差，是指由于温度、湿度、振动、电源电压、电磁场等环境因素和仪表要求条件不一致而引起的误差。

3、方法误差，是指由于测量方法不合理而造成的误差。

4、人身误差，是指测量人员由于分辨力、视力疲劳、不良习惯或缺乏责任心，如读错数字、操作不当等引起的误差。

5、测量对象变化误差，是指由于测量过程中测量对象的变化使得

测量值不准确而引起的误差。

三、测量误差的分类

按性质可分为三类：系统误差、随机误差、过失误差。

1、系统误差是指在确定的测试条件下，误差的数值（大小和符号）保持恒定或在条件改变时按一定规律变化的误差，也叫确定性误差。系统误差常用来表示测量的正确度。系统误差越小，则正确度越高。

2、随机误差是指在相同测试条件下多次测量同一量值时，绝对值和符号都以不可预知的方式变化的误差，也叫偶然误差。它是由一些对测量值影响较微小，又互不相关的多种因素共同造成的。随机误差是没有规律的、不可预知不能控制的，也无法用实验的方法加以消除。

随机误差反应了测量结果的精密度，随机误差越小，测量精密度越高。

系统误差和随机误差的综合影响决定测量结果的准确度，准确度越高，表示正确度和精密度越高，即系统误差和随机误差越小。

3、过失误差指在一定的测量条件下，测量值明显偏离实际值所造成的测量误差。也称为坏值，应予剔除。

四、不确定度

由于测量误差的存在而对被测量的真值不能确定的程度，是表征被测量的真值所处的量值范围的评定。它是通过多次重复的测量，用统计学的方法或其它方法估算得来的。