误差:测量值与真值之间的差别
真值:被测量真实值的大小
真值无法得到;误差存在于一切测量值中,并贯穿测量的始终。
(误差)(测量值)(真值)正误差,
负误差。
(2)误差的分类
系统误差:重复条件下,多次测量同一物理量时,保
持恒定或以可预知的方式变化的测量误差分量。
特点:确定性。随机误差:重复条件下的测量时,以不可预知的方式变化的测量误差分量。特点:单个具有随机性,而总体服从统计规律。粗大误差:超出在规定条件下预期的误差。它可能
是随机误差的某种极端情况,也可能是由于测量过程中人为过失而产生的错误。
,对同一被测量进行足够多次
(3)如何发现和消除系统误差
理论分析
发现系统误差
实践对比数据分析
测量结果加修正值(如修正公式)
消除系统误差
消去误差源(如零点误差)
采用适当测量方法(如交换法)
(4)随机误差的统计处理:随机误差的分布服从统计规律
σ小
σ大
对某一物理量进行等精测量,得 一测量列:
12,,,.nxxx
当时,误差的概率分布
如图,这种分布称为(高斯) 正态分布
a
正态分布的特点:
①单峰性:
②对称性:
fx1
exp
xa
2
22
2
③有界性:误差出现在区间的概率为68.3%出
现在区间的概率为99.7%。称为极限误差。
n
④抵偿性:
lim0n
xi
i 1
(5)多次测量结果的最佳值——算术平均值(近真值)
设在误差符合正态分布的情况下,一系列等精度测量值为:
12,,,.nxxx假设相应的真值为a
……nn
两边取和
ii 11
xxnaii
n
n
由正态分布的特点抵偿性 lim0
i 1
xi
当测量次数时,有
1
n
xai
i 1
即