測量方法誤差

A. 什麼叫測量誤差

隨著科學技術的飛速發展，誤差理論與數據處理在理論上和實際應用上都得到極大的提高和發展，已成為一門獨立的學科。因此，對從事各種實驗和研究的科技和工程技術人員一定要學習和掌握誤差理論與數據處理方面的知識。只要有測量，必須有測量結果，有測量結果必然產生誤差。誤差影響測量精度。所以，對誤差的特點，性質及分類要有全面系統的了解，最後找出合理的、科學的辦法加以消除。

測量誤差的定義

在直接測量過程中由於所使用的測量工具不準確，測量方法的不完善，都使得測量結果不準確，以致於偏離真實值，這就是誤差。在間接測量中由於直接測量的結果有誤差，此誤差可傳遞到最後的結果中，也可使其偏離真實值。

因為真值（也稱理論值）無法准確得到，實際上用的都是約定真值，約定真值需以測量不確定度來表徵其所處的范圍，因此測量誤差實際上無法准確得到。

測量不確定度：表明合理賦予被測量之值的分散性，它與人們對被測量的認識程度有關，是通過分析和評定得到的一個區間。

測量誤差：是表明測量結果偏離真值的差值，它客觀存在但人們無法確定得到。

例如：測量結果可能非常接近真值（即誤差很小）,但由於認識不足，人們賦予的值卻落在一個較大區域內（即測量不確定度較大）；也可能實際上測量誤差較大，但由於分析估計不足,使給出的不確定度偏小。因此在評定測量不確定度時應充分考慮各種影響因素，並對不確定度的評定進行必要的驗證。

由上所述，可知誤差存在於一切測量之中，所以討論誤差，了解其規律、性質、來源和大小就非常有必要。實驗誤差的分析，對人們改進實驗，提高其精密度和准確度（精密度和准確度的意義在以後討論），甚至新的發現都具有重要的意義。

B. 測量誤差的分類

測量誤差主要分為系統誤差、隨機誤差、粗大誤差著三大類，而測量產生誤差的原因可以歸根為幾方面：測量裝置誤差、環境誤差、測量方法誤差、人員誤差等。

測量誤差分為哪幾類
測量誤差主要分為系統誤差、隨機誤差、粗大誤差著三大類，而產生誤差的原因可以歸根為幾方面：測量裝置誤差、環境誤差、測量方法誤差、人員誤差等。研究測量誤差的目的，是為了盡可能減少測量誤差，提高測量的精確度。

測量誤差的分類有哪些
1、系統誤差：在同一條件下，多次重復測量同一量時，誤差的大小和符號保持不變或按一定規律變化的這種誤差稱為系統誤差。
2、隨機誤差：在同一條件下，多次重復測量同一量時，誤差的大小、符號均呈無規律變化，這種誤差稱為隨機誤差
3、疏失誤差：明顯歪曲測量結果的誤差，稱為疏失誤差。這種誤差是由於觀測者對儀表的不了解或因思想不集中，疏忽大意導致錯誤的讀數。

C. 在測量時,測量結果與什麼之間的什麼叫誤差.減少誤差的方法是什麼

測量結果與實際理論設計值的偏差叫誤差，減少的方法是增加測量的測回數，和使用高等級的測繪儀器，還可以聘請有經驗的人員進行測量。

D. 測量方法的總誤差包括什麼誤差和什麼誤差,

人為誤差，設備誤差

E. 誤差值如何計算

誤差值計算方法：(A-E)/(E/100)。A表示測量值，E表示正常值,

1、比方你測的數值A為538，正常值應為505計算方式如下：

（538-505）/（505/100）=百分之6.534（誤差值）

2、比方你測的數值A為482，正常值應為505計算方式如下：

（482-505）/（505/100）=負百分之4.554（誤差值）

拓展資料

1、誤差是測量測得的量值減去參考量值。測得的量值簡稱測得值，,代表測量結果的量值。所謂參考量值，一般由量的真值或約定量值來表示。 對於測量而言，人們往往把一個量在被觀測時，其本身所具有的真實大小認為是被測量的真值。

2、實際上，它是一個理想的概念。因為只有「當某量被完善地確定並能排除所有測量上的缺陷時，通過測量所得到的量值」才是量的真值。從測量的角度來說，難以做到這一點,因此，一般說來，真值不可能確切獲知。

F. 測量的誤差

測量誤差是測得值減去被測量的真值。
1.誤差的表示方法
（1）絕對誤差
絕對誤差可用下式定義:
Δ=x-L
式中: Δ——絕對誤差;
x——測量值;
L——真值。
採用絕對誤差表示測量誤差, 不能很好說明測量質量的好壞。 例如, 在溫度測量時, 絕對誤差Δ=1 ℃, 對體溫測量來說是不允許的, 而對測量鋼水溫度來說卻是一個極好的測量結果。
誤差的表示方法（2）
（2）相對誤差
相對誤差可用下式定義: 如圖所示
式中: δ——相對誤差, 一般用百分數給出;
Δ——絕對誤差;
L——真值。
標稱相對誤差：如圖所示
誤差的表示方法（3）
（3）引用誤差
引用誤差可用下式定義:如圖所示
引用誤差是儀表中通用的一種誤差表示方法。
（4）基本誤差
儀表在規定的標准條件下所具有的誤差。
（5）附加誤差
儀表的使用條件偏離額定條件下出現的誤差。
2.測量誤差的性質
（1）隨機誤差
對同一被測量進行多次重復測量時, 絕對值和符號不可預知地隨機變化, 但就誤差的總體而言, 具有一定的統計 規律性的誤差稱為隨機誤差。引起的原因是測量過程中測量人員和測量設備的隨機因素造成的，在測量過程中是不可避免的，只能通過提高測量實施人員的測量技術技能，改善測量方法或提高測量儀器儀表系統的精度來減少隨機誤差。
（2）系統誤差
對同一被測量進行多次重復測量時, 如果誤差按照一定的規律出現, 則把這種誤差稱為系統誤差。例如, 標准 量值的不準確及儀表刻度的不準確而引起的誤差。引起的原因，主要是由於測量實施方案或測量儀器儀表系統的 不完善造成的，可以通過改進完善測量方案或改進測量儀器儀表系統來減少系統誤差。
（3）粗大誤差
明顯偏離測量結果的誤差。引起的原因主要是測量環境突然改
變或測量實施過程中的錯誤等不穩定、不可預測的原因造成的，
一般在測量結果分析過程中予以剔除或忽略。
測量誤差的性質（2）如圖所示

G. 什麼叫做測量誤差有什麼方法可以減少誤差

真實值與測量值之間的差異叫誤差，誤差存在是不可避免的，但可以減小誤差，可以採用改進測量方法、選用精密度高的測量工具、多次測量求平均值等方法來減小誤差。多次測量求平均值，選用精密的測量工具，改進測量方法。

H. 測量誤差的基本分類

測量誤差主要分為三大類：系統誤差、隨機誤差、粗大誤差，設被測量的真值為N′，測得值為N，則測量誤差Δ′N為Δ′N=N－N′。

1、系統誤差

在相同的觀測條件下，對某量進行了n次觀測，如果誤差出現的大小和符號均相同或按一定的規律變化，這種誤差稱為系統誤差。系統誤差一般具有累積性。

2、偶然誤差

在相同的觀測條件下，對某量進行了n次觀測，如果誤差出現的大小和符號均不一定，則這種誤差稱為偶然誤差，又稱為隨機誤差。例如，用經緯儀測角時的照準誤差，鋼尺量距時的讀數誤差等，都屬於偶然誤差。

3、粗大誤差

在一定的測量條件下，超出規定條件下預期的誤差稱為粗大誤差，一般地，給定一個顯著性的水平，按一定條件分布確定一個臨界值，凡是超出臨界值范圍的值，就是粗大誤差，它又叫做粗誤差或寄生誤差。

(8)測量方法誤差擴展閱讀

系統誤差的消除方法：

對測量儀表進行校正在准確度要求較高的測量結果中，引入校正值進行修正。消除產生誤差的根源 即正確選擇測量方法和測量儀器，盡量使測量儀表在規定的使，用條件下工作，消除各種外界因素造成的影響。

採用特殊的測量方法 如正負誤差補償法、替代法等。例如，用電流表測量電流時，考慮至外磁場對讀數的影響，可以把電流表轉動180度，進行兩次測量。

在兩次測量中，必然出現一次讀數偏大，而另一次讀數偏小，取兩次讀數的平均值作為測量結果，其正負誤差抵消，可以有效地消除外磁場對測量的影響。

I. 如何區分方法誤差和儀器誤差

測量誤差的定義
測量誤差定義為測量結果減去被測量的真值。測量誤差有兩種表示方法，分別是絕對誤差和相對誤差。無論是絕對誤差還是相對誤差，在計算過程中最主要的是先必須知道真值，但真值是一個理想化的概念，在實際測量過程中往往無法得到嚴格意義上的真值，因此實際上一般用約定真值或在不存在系統誤差情況下的多次測量的算術平均值來替代。而不論是約定真值還是多次測量的算術平均值都只是一個接近真值的值，與真值存在著一個誤差。測量誤差恆不等於零，是帶符號的，當測量值大於真值時，誤差為正值，當測量值小於真值時，誤差為負值。
2、不確定度的定義
測量不確定度則是評定作為測量質量指標的此量值范圍，即對測量結果殘存誤差的評估。設測量值為x，其測量不確定度為u，則真值可能在量值范圍（x-u，x+u）之中，顯然此量值范圍越窄，即測量不確定度越小，用測量值表示真值的可靠性就越高，可以通過A，B兩類評定方法定量確定。
二、測量誤差與不確定度的聯系
不確定度與誤差作為兩個截然不同的概念，兩者之間有著密切的聯系。
1、誤差是不確定度的前提。不可否認由於不確定度的引入，使得誤差分類的界限及其轉化的問題淡化了，但在計算不確定度時，必須要先進行必要的誤差分析。只有合理的分析和處理了每一個誤差源的性質和分布，才能各個分量的不確定度和合成不確定度作出正確的計算。
2、不確定度是誤差的提升。在誤差分析過程中往往會遇到對某些誤差源的性質無法作出正確的分析，而此時不確定度則能把誤差轉化為一個可以定量計算的指標，並將此附在測量結果中，從而獲得一個較為科學的、統一的測量結果衡量標准。
三、測量誤差與不確定度的區別
1、在量值上兩者有區別
由測量的定義可知，測量誤差是一個量值，由各誤差的分量進行代數合成，有確切的符號，非正即負，且不能為正負，在數軸上表示為一個點。不確定度則是表明多次重復測量時測量結果的分散程度，用標准差或標准差的倍數或置信區間的半寬表示，是一個無符號的參數，在數軸上表示為一個區間。
2、誤差是一個定性概念，而不確定度是一個定量概念
從概念上看，測量誤差就是測量值與真值之差，是一個定量概念。但在測量過程中由於被測量的真值是個未知的理想值，所以也就意味著無法精確地得知誤差。只有通過某種特定的條件和方法下對真值有個約定時，誤差才是一個定量的概念。而不確定度則完全可以採用必要的統計方法，實現對測量結果的質量評定，說明不確定度是可定量計算的。
3、誤差是客觀存在的，不受外界因素的影響；不確定度則與主觀認識有關
由誤差公理可知，誤差是自始自終伴隨著測量的過程的，它反映了測量值與真值的偏差。對於同一被測量，及時採用不同的測量儀器、測量方法以及測量條件，只要測量的結果是相同的，那麼其測量誤差也是相同的。當然在重復性條件下，由於多次重復測量得到的測量結果一般是不同的，所以它們的測量誤差也就不同。而測量不確定度則與人們對被測量、影響量、以及測量過程的認識有關，它反映對被測量值認識的不足，並不能表徵這種測量值的偏離程度，所以在重復性條件下，不同的測量結果可以有相同的不確定度。
4、測量誤差和測量不確定度的來源不同
誤差按其來性質分為系統誤差和偶然誤差。其中系統誤差又包括計量器具誤差、測量方法誤差（理論誤差）、標准件誤差、測量環境誤差以及人員誤差。偶然誤差又稱之為隨機誤差，是在相同的條件下，對同一被測量進行多次測量時其絕對值和符號已不可預定方式變化著的誤差值。隨機誤差是測量過程中許多獨立的、微小的、隨機的因素引起的綜合結果，電表軸承的摩擦力變動、螺旋測微計測力在一定范圍內隨機變化、操作讀數時的視差影響、數字儀表末位取整數時的隨機舍入過程等，都會產生一定的隨機誤差分量。
測量不確定度的來源包括對被測量的定義不完整或不完善；實現被測量定義的方法不理想；取樣不具有代表性，即被測量的樣本不能代表所定義的被測量；對被測量過程受環境影響的認識不周全，或對環境條件的測量與控制不完善；因測量人員的人為因素導致對測量儀器的讀數存在偏差（偏移）；所選擇的測量儀器本身的分辯力或鑒別力達不到測量要求；賦予測量標准和標准物質的值不準；用於數據計算的常量和其他參量不準；測量方法和測量程序的近似和假定性；在表面上看來完全相同的條件下，被測量重復觀測值的變化。
四、不確定度在評定測量結果中的優勢
1、在測量過程中，往往對於某些特定狀況下人們對於系統誤差和隨機誤差無法正確的區分，在特定條件下，系統誤差和隨機誤差會相互轉化，這也導致了人們不能正確判斷誤差的性質，從而對系統誤差的基本信息無法全面的、客觀的掌握。倘若此時採用測量不確定度作為評定方法，卻能很好的分類避免了由此而所帶來的困惑。
2、由於測量不確定度只和測量條件密切相關，在相同的測量條件下，即便連續重復測量同一被測量會得到不同的測量結果，但其不確定度卻可能是相同的。反之測量誤差則只反應測量結果，每次測量能得到基於每一個測得值的測量誤差，即使只考慮隨機誤差，不考慮系統誤差和粗大誤差，由於無法確定每個測量值所隱含的隨機誤差，所以一般都只能求取一個極限值加以取代之。由此可知，測量不確定度相比測量誤差而言更為合理，易於接受。
3、由於測量不確定度能夠真實的反應每次測量的條件，並可以把影響測量結果的各個因素進行量化處理，這一點是測量誤差所無法比擬的。
4、測量誤差可以為正負值，有可能會導致由於隨機誤差的表述與誤差定義不相符而帶來的，而不確定度則是恆正值，能避免此類問題。
綜上所述，測量誤差和測量不確定度兩者雖然在其本質上有著區別，但也有著緊密的聯系。測量誤差是不確定度的理論基礎，而不確定度則是誤差理論的應用和拓展，它教傳統的誤差表示方法更為科學實用，能為測量結果的質量提供更為科學的評定標准，是保證計量工作的重要要素。

J. 測量方法的總誤差包括

標准誤差 （又稱均方根誤差） 它是觀測值與真值偏差的平方和觀測次數n比值的平方根， 在實際測量中，觀測次數n總是有限的，真值只能用最可信賴（最佳）值來代替. 標准誤差 對一組測量中的特大或特小誤差反映非常敏感，所以，標准誤差能夠很好地反映出測量的精密度。這正是標准誤差在工程測量中廣泛被採用的原因。