《测量误差与数据处理》课件-系统误差的产生原因及分类

《测量误差与数据处理》系统误差的产生原因及分类测量结果精度随机误差系统误差+系统误差的产生原因01CONTENTS目录系统误差的特征02系统误差的分类03系统误差产生的原因PART01一、系统误差产生的原因系统误差是由固定不变的或按确定规律变化的因素造成，在条件充分的情况下这些因素是可以掌握的。主要来源于：测量装置方面的因素仪器设计原理缺陷、仪器制造和安装的不正确等。环境方面的因素测量方法的因素测量人员的因素测量时的实际温度对标准温度的偏差、测量过程中的温度、湿度按一定规律变化的误差。采用近似的测量方法或计算公式引起的误差等。测量人员固有的测量习性引起的误差等。一、系统误差产生的原因在对某台激光数字波面干涉仪进行精度考核中，采用实验统计分析，结合查询与该仪器有关的技术资料、专家经验和其他信息，分析列出主要的系统误差来源。一、系统误差产生的原因氦氖激光源辐射的激光束波长的系统漂移，参考镜提供的标准波面的固有面型误差；CCD光电探测器个别像元的盲点光电响应的不一致性与非线性，波差多项式模型的不完善；【测量装置方面的因素】标准镜面、试样等表面落有灰尘、脏点引起的固定电信号噪声，试样温度与实验室温度的不一致，环境震动；【测量环境方面的因素】操作人员手持装夹试样引起试样温度的梯度变化，人体热源及其气流引起测量光程的变化，操作人员光路调整不当，以及使用波差多项式模型阶数选择不当等原因引起的误差。【操作人员方面的因素】一、系统误差产生的原因总之，系统误差的来源是多方面的，而且系统误差更具隐蔽性。这种具有隐蔽性的系统误差往往比随机误差更难发现，具有更大的危害性。系统误差的特征PART02二、系统误差的特征由系统误差的特征可知，在多次重复测量同一值时，系统误差不具有抵偿性，它是服从某一确定规律变化的误差。在同一条件下，多次测量同一测量值时，误差的绝对值和符号保持不变。在条件改变时，误差按一定的规律变化。系统误差的分类PART03三、系统误差的分类根据系统误差在测量过程中所具有的不同变化特征，可将系统误差分为不变系统误差和变化系统误差两大类。曲线a为不变的系统误差，曲线b为线性变化的系统误差，曲线c为非线性变化的系统误差，曲线d为周期性变化的系统误差，曲线e为复杂规律变化的系统误差。变化系统误差三、系统误差的分类在测量过程中误差的大小和符号都固定不变的误差称为不变系统误差，见曲线a。例如，仪表的零点偏高或偏低、标尺刻度不准确等均属于不变系统误差。它对每一测量值的影响均为一个常量，属于最常见的一类系统误差。（一）不变系统误差（二）变化系统误差变化系统误差的绝对值和符号随测试的某一个或某几个因素按照一定规律变化，可分为以下几种：三、系统误差的分类（二）变化系统误差在整个测量过程中，误差值随时间的变化呈比例地增大或减小的误差。见曲线b。【线性系统误差】在整个测量过程中，误差的大小和符号按周期性规律变化的误差。见曲线d。【周期性变化的系统误差】在测量过程中误差的变化规律很复杂，见曲线e。【复杂变化的系统误差】三、系统误差的分类（二）变化系统误差误差的大小和符号均已确切掌握了的，因此在处理和表征测量结果时，是属于可修正的系统误差。【已定系统误差】系统误差的大小和符号不能完全确切掌握的，因此在处理和表征测量结果时，是属于不可修正的系统误差。【未定系统误差】根据对系统误差的掌握程度，又可分为：三、系统误差的分类小结0