什麼是誤差以及如何使用誤差?
測得值與真實值的差,就是誤差。
隨著科學技術的日益發展和人們認識水平的不斷提高,誤差控制的愈來愈小,但終究不能消除誤差。
誤差存在具有必然性和普遍性。
為了充分認識並進而減小或消除誤差,必須對測量過程和科學實驗中始終存在的誤差進行研究。
研究誤差的意義:
(1)正確認識誤差的性質,分析誤差產生的原因,以消除或減小誤差。
(2)正確處理測量和實驗數據,合理計算所得結果,以便在一定條件下得到更接近真值的數據。
(3)正確組織實驗過程,合理設計儀器或選用儀器和測量方法,以便在最經濟條件下,得到理想的結果。
工具/原料
計算機一臺
方法/步驟
誤差的定義及表示法:
所謂誤差就是測得值與被測量的真值之間的差,
誤差=測得值-真值
某量值的測得值與真值之差為絕對誤差,通常簡稱誤差。
絕對誤差=測得值-真值
【注】:絕對誤差可正可負。
相對誤差:
絕對誤差與被測量的真值之比稱為相對誤差。
相對誤差=(絕對誤差)/(真值)
=(絕對誤差)/(測得值)
由於絕對誤差可正可負,因此相對誤差也可能可正可負。
引用誤差:
所謂引用誤差是一種簡化和實用方便的儀器儀表示值得相對誤差,
引用誤差=示值誤差/測量範圍上限
在儀器全量程範圍內有多個刻度點,每個刻度都有相應的引用誤差,其中絕對值最大的引用誤差稱為儀器的最大引用誤差。
例:某臺標稱示值範圍為0~150V的電壓表,在示值為100V處,用標準電壓表鑑定得到的電壓表實際示值是99.4V,求使用該電壓表在示值為100V時的絕對誤差、相對誤差和引用誤差?
解:由公式得
絕對誤差=100V-99.4V=0.6V
相對誤差=(0.6V/99.4V)*100%=0.6%
引用誤差=(100-99.4V)/150*100%=0.4%
在測量過程中,誤差的來源主要有:
測量裝置誤差、環境誤差、方法誤差、人員誤差。
按照誤差的特點和性質,誤差可分為系統誤差、隨機誤差、粗大誤差。
系統誤差:在同一條件下,多次測量同一量值時,絕對值和符號保持不變,或在條件改變時,按一定規律變化的誤差。
隨機誤差:在同一測量條件下,多次測量同一量值時,絕對值和符號以不可預定的方式變化的誤差。
粗大誤差:超出在規定條件下預期的誤差。此誤差值較大,明顯歪曲測量結果。
精度:
反映測量結果和真值接近程度的量,通常稱為精度;
可用誤差大小來表示精度的高低,誤差小則精度高,誤差大則精度低。
精度可分為:
(1)準確度:反映測量結果中系統誤差的影響程度。
(2)精密度:反映測量結果中隨機誤差的影響程度。
(3)精確到:反映測量結果中系統誤差和隨機誤差綜合的影響程度。
注意事項
絕對誤差=測得值-真值
相對誤差=(絕對誤差)/(真值)
引用誤差=示值誤差/測量範圍上限