测量数据及实验误差分析处理毕业论文.docx

1、测量数据及实验误差分析处理毕业论文测量数据及实验误差分析处理毕业论文六安职业技术学院毕业 设计(论文) 测量数据及实验误差分析处理 姓 名: 叶 定 宝 学 号: 20103244 班 级: 应用电子1001班 指 导 教 师: 石春林 所 在 系 部: 信息工程系 二?一三年六毕业论文,设计,开题报告 学生姓名 叶定宝 班级 应用电子1001 指导教师 石春林 学号 20103244 毕业论文,设计,题目 测量数据及实验误差分析处理 一、本文选题意义 实验测量所得大批数据是实验的主要成果，但在实验中，由于测量仪表 人的观察等方面的原因，实验数据总存在一些误差，因此实验误差不可避免。 二、通过

2、本论文课题的研究，预计达到: 误差分析的目的就是评定实验数据的精确性，通过误差分析，认清误差的来源及其影响，并设法消除或减小误差，提高实验的精确性。对实验误差进行分析和估算，本论文设计就化工原理实验中遇到的一些误差基本概念与估算方法作一扼要介绍。 三、具体安排进度: 2013年3月1日3月30日，阅读有关论文写作方面的文章，找出具有研究意义的内容，经过筛选，确定研究方向，与导师商议，拟定论文题目，并开始针对所研究的问题搜集资料; 2013年4月1日4月30日，继续搜集资料，开始开题报告的写作，列出论文写作大纲。最终完成开题报告，在导师指导下，修改论文初稿，完成论文; 2013年5月1日5月31

3、日，最终定稿，校正论文格式，装订，提交。 1 毕业论文(设计)成绩评定 指 导 教 师 意 见 答 辩 专 家 组 意 见 系 专 业 教 学 委 员 会 意 见 2 摘要 由于实验方法和实验设备的不完善，周围环境的影响，以及人的观察力，测量程序等限制，实验观测值和真值之间，总是存在一定的差异。人们常用绝对误差、相对误差或有效数字来说明一个近似值的准确程度。为了评定实验数据的精确性或误差，认清误差的来源及其影响，需要对实验的误差进行分析和讨论。由此可以判定哪些因素是影响实验精确度的主要方面，从而在以后实验中，进一步改进实验方案，缩小实验观测值和真值之间的差值，提高实验的精确性。 关键字:测量值

4、 误差 平均值 精确度 Abstract As a result of experimental methods and equipment are not perfect, the surrounding environment, as well as people s observation, measurement procedures and other constraints, the experimentally observed values and true values in between, there is some difference. People often us

5、e absolute error, relative error or the effective figures to illustrate an approximation accuracy. In order to assess the accuracy of experimental data or error, recognize the error sources and their effects, the need for the error in the experiment are analyzed and discussed. It can determine which

6、 factors affect the precision of experiment the main aspects, resulting in subsequent experiments, the further improvement of the experiment scheme, reduce the experimental observations and the true value of the difference between, improve the accuracy of experiment. Key Words: measurement error ave

7、rage precision.3 引 言. 5 第一章 测量误差基本概念 . 6 1.1 测量和误差的比较: . 6 1.2 误差分类: . 6 1.3 算术平均值: . 7 实验数据的误差分析 . 8 第二章 2.1 误差的基本概念 . 8 2.2 误差的分类 . 9 2.3 精密度、准确度和精确度 . 10 2.4 误差的表示方法 . 11 第三章 误差的基本性质 . 15 3.1 测量集合的最佳值 . 16 3.2 函数误差 . 18 第四章 有效数字及其运算规则 . 23 结束语. 25 致谢. 25 参考文献. 25 4 引 言 测量是人类认识事物本质所不可缺少的手段。通过测量和实验

8、能使人们对事物获得定量的概念和发现事物的规律性。科学上很多新的发现和突破都是以实验测量为基础的。测量就是用实验的方法，将被测物理量与所选用作为标准的同类量进行比较，从而确定它的大小。 为了评定实验数据的精确性或误差，认清误差的来源及其影响，需要对实验的误差进行分析和讨论。从而在以后实验中，进一步改进实验方案，缩小实验观测值和真值之间的差值，提高实验的精确性。 5 第一章 测量误差基本概念 1.1 测量和误差的比较: 测量的方式: (1)直接测量:米尺量桌子可直接知道桌子长度。 (2)间接测量:由直接测量的数据，通过一定的函数关系，计算求得结果的测量方法 静态测量与动态测量:按照被测量在测量过程

9、中的状态是否随时间变化判断静态/动态，常规、稳态/过程、瞬态 真值:在一定时空条件下，某物理量的理想值，表达为A。真值仅为理想概念。真值可以用修正过的测量值的算术平均值代替。 误差的表达方法: 绝对误差: 测量值与被测量物理量的真值的差 示值相对误差: 绝对误差与真值的百分比 测量值相对误差:绝对误差与测量值x的百分比 例1 仪表的精度用额定相对误差(满度误差)表示。额定相对误差:绝对误差与仪器满度值 A0的百分比。 A0表盘上的最大值(满度值)。仪器工作在满度值2/3以上区域 。 1.2 误差分类: 系统误差 多次测量同一被测量物体过程中，误差的数值在一定条件下保持恒定或以可预知方式变化的测

10、量误差的分量。 来源于测量仪器本身精度、操作流程、操作方式、环境条件。 随机误差 多次测量同一被测量物体过程中，绝对值和符号以不可预知方式变化着的测量误差的分量。 具有随机变量特点，一定条件下服从统计规律的误差。 来源于测量中的随机因素:实验装置操作上的变动性、观测者本人的判断和估计读数上的变动性等。 6 1.3 算术平均值: 最小二乘法指出:对等精度的多个测量值，最佳值(可信赖值)是使各测量值的误差的平方和为最小时所求的值。 推导: 绝对误差: (i,1N),x,Aii概率: 22h,h,Ni,.(),pppe1N误差同时出现的概率是各个概率的乘积: ,N2Q,ip最大则 最小 ,i1NNNNdQ122,QxA,()2()0xAAxx,iii ,idA,1N,11iii,1i结论:足够次数的等精度测量的算术平均值是测量最佳值 定义:误差的均方根值 N1,=xx,2ii(1) 贝塞尔公式法求 ,v,viN,1,1i,=xA,ii推导: NNN111N, ,=xxxx,iiiiiiiNNN111 NN N,122,v,iiN11方差的基本预算法则 NN1122 ,v,iviNN,1,11ii 用残差 vi 代替绝对误差, 时，标准误差 ,与 ,v 在N趋于无穷时才相等。 (2) 最大残差法求 由正态分布，获得不同N次测量下的最大残差ni的平均值，则任一