lin第2章知識資料預(yù)備知識

第2章預(yù)備知識2-1測量的基本概念2-2誤差來源、分類及減小誤差的途徑2-3有效數(shù)字和誤差的表示方法2-4實驗數(shù)據(jù)處理2-5實驗報告2-1測量的基本概念測量–將未知物理量與作為標準單位的物理量進行比較，得到二者倍率關(guān)系的過程。被測量–被測量的量。物理量的量值--包括數(shù)值和計量單位。真值–一個物理量本身的、客觀存在的量值。測量值–用某種測量方法，通過測量儀器獲得物理量的量值。誤差–個物理量測量值與其真值之差稱為絕對誤差。絕對誤差與真值之比定義為相對誤差。額定值–制造者為設(shè)備或儀器規(guī)定工作條件后，某物理量的指定量值。讀數(shù)和示值–在儀器刻度盤或顯示器上直接讀到測量儀器的指示值或記錄值，包括數(shù)值和單位。2-1測量的基本概念誤差來源誤差分類對不同誤差的描述2-2誤差來源、分類及減小誤差的途徑誤差來源方法誤差—由于測量方法不完善、物理模型或計算公式存在某些近似、使用的經(jīng)驗公式與實際情況存在某種程度的偏差等，造成測量結(jié)果與真值不吻合。儀器誤差—儀器本身不完善產(chǎn)生的測量誤差。使用誤差—測量過程中因操作不當(dāng)或人為因素引起的誤差。環(huán)境的影響—電磁干擾、振動、加速度、溫度、濕度、氣壓、輻射等等因素引起測量結(jié)果的變化。系統(tǒng)誤差—在相同條件下用同一方法多次測量同一個物理量,誤差的大小和符號保持不變,或在測試條件發(fā)生變化時,誤差按一定規(guī)律變化,這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。特點—由于系統(tǒng)誤差遵循某種確定的規(guī)律,一般可以通過進一步的實驗或分析找出規(guī)律,采取相應(yīng)的措施,減小或消除系統(tǒng)誤差。隨機誤差—在相同條件下用同一方法多次測量同一個物理量,每次測量值的大小和符號不確定,并且是無規(guī)律的，但是,就大量重復(fù)測量而言,誤差又是服從某種統(tǒng)計規(guī)律的,這類誤差稱為隨機誤差,有時也稱為偶然誤差。疏失誤差—在相同條件下用同一方法多次測量同一個物理量,個別測量結(jié)果明顯遠離其它測量結(jié)果,就個別測量結(jié)果而言,表現(xiàn)為偶然性,就整體測量結(jié)果而言,不符合任何統(tǒng)計規(guī)律，從誤差來源分析,源于讀數(shù)或記錄數(shù)據(jù)時的疏失,因此稱為疏失誤差,有時也稱為粗大誤差。誤差分類對不同誤差的描述準確度精密度精確度減小誤差的主要途徑系統(tǒng)誤差–按產(chǎn)生誤差的規(guī)律進行修正。隨機誤差–多次測量后取平均值。疏失誤差–剔除。對不同誤差的描述有效數(shù)字—左起第一個不為零的數(shù)字及右面所有的數(shù)字均為有效數(shù)字有效數(shù)字的取舍原則為“4舍6入5留雙”有效數(shù)字的運算采樣點的選取誤差的表示方法測量次數(shù)的確定2-3有效數(shù)字和誤差的表示方法有效數(shù)字的運算加減運算—直接運算后按取舍原則保留一位存疑數(shù)字乘除運算—運算結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)與參加運算各數(shù)值中有效數(shù)字位數(shù)最少者相同對數(shù)運算—取對數(shù)前后的有效數(shù)字位數(shù)相等通過實驗確定特征點在規(guī)定的范圍內(nèi)采樣選擇合理的采樣間隔采樣點的選取測量次數(shù)的確定單次測量—當(dāng)多次重復(fù)測量的讀數(shù)起伏不超過儀器的最小分度值時，可采用單次測量。多次測量—當(dāng)隨機誤差大于實驗精度要求時，需要進行多次測量。能直接測量的物理量必須間接測量的物理量誤差的表示方法原始數(shù)據(jù)的記錄—包括測量儀表的顯示值、儀表的量程、分格常數(shù)、單位、誤差、測量條件等。實驗數(shù)據(jù)的整理—按大小排列數(shù)據(jù)、分析誤差、減小或消除誤差數(shù)據(jù)的進一步處理