
测量误差分析与试验数据处理是实验中的重要部分,误差分析也是实验的基础。测试数据应注意误差分析。测量误差分为系统误差、随机误差与粗大误差三类。 系统误差,在相同条件下多次测量同一量时,误差的大小和方向均保持不变,或在条件变化时按照某种确定规律变化的误差称为系统误差。 引起系统误差的因素有很多,常见的有测量仪器不准确、测量方法不完善。测量条件变化以及处理人员不正确的操作等。系统误差是可以根据产生的原因,采取一定措施减小或消除的。随机误差,在相同条件下多次测量同一量时,误差的大小和方向均发生变化但无确定的变化规律,称为随机误差。少数几次测量的午餐没有规律,但是,从统计观点来看,大量测量的随机误差的分布接近正态分布,只有少数 服从均匀分布及其他分布。因此,可以采取数理统计的方法来分析随机误差,可以用有限个测量数据来估计总体的数字特征。随机误差主要是由那些对测量值影响较微小,又互不相关的多种因素共同造成的。可以用增加测量次数、取平均值的办法减少随机误差对测量结果的影响。粗大误差通常是由测量人员的不正确操作或疏忽等原因引起的。粗大误差明显地超过正常条件的系统误差和随机误差。凡被确认含有粗大误差的测量数据称为坏值,应该剔除不用。剔除可疑数据的步骤有这些:1、计算算术平均值,均方差的估计值及残差 2、判断有无可疑数据。3、 剔除Xk,不改变原测量值的顺序,令n=n-1 重复步骤123直到无可疑数据为止。
有些物理量等不便于直接测量,通常采用间接测量方法,如通过测量电压、电阻计算出待测的电流或功率。那么,如何根据直接测量量的误差求间接测量量的误差呢?误差传递公式能较好地解决这类问题。
实验数据的处理, 凡测量得到的实验数据,都要先经过整理再进行处理。整理实验数据的方法通常有误差位对齐法及有效数字表示法。 实验曲线的绘制,将测量的离散实验数据,绘制成一条光滑的曲线并使其误差最小。通常采取平滑法和分组平均法。无论采用哪种方法,绘制曲线前都要将整理好的实验数据按照坐标关系列表,适当选择横坐标与纵坐标的比例关系与分度,使曲线的变化规律比较明显。
在实验中,数据的准备度是十分重要的,数据的收集与整理都要考虑误差的影响。通过以上方法能够较好的减少误差,使得结果更近准确。
