电位差计的误差分析

电位差计的误差分析
电位差计的误差分析

电位差计的误差分析

电位差计是精密测量应用极广的仪器,可以用来精确测定电动势、电压、电流、电阻等电学量,还可以用于校准精密电表和直流电桥等直读式仪表,在非电量(如温度、压力、位移等)的电测法中也占有重要地位。电位差计不仅准确度等级高,而且测量结果稳定可靠。它不从被测对象中取用电流,因此测量时不会使被测对象改变原来的数值。电位差计可直接用来精密测量电池电动势及电位差。

箱式电位差计的工作原理图都采用图1所示的线路,包括三个部分:

(1)工作电流调节回路,主要由E、Rn、R1、R、K。等组成;

(2)校正工作电流回路:主要由Es、RS、K1、K2等组成;

(3)待测回路:主要由EX、RX、G、K1、K2组成。

当电位差计达到平衡(实现补偿)时,有

(1)

电位差计虽是一种测量电池电动势及电位差等的精密仪器,但其本身也有一定的误差存在。

1 元件误差

元件误差是指因元件问题而产生的仪器误差。根据(1)式,可得相对误差公式:

(2)

因是标准电池,故属量具误差。通常处理量具误差的办法是选用准确

度等级足够高的量具,使该项误差成微小误差而可以忽略不计。“足够高”是指标准电池的电动势的相对变化不超过0.1a%。a为电位差计的准确度等级,0.1是由微小误差分配原则确定的。因此量具的准确度等级应比仪器的准确度等级高一个数量级,这样就能使该项误差忽略不计。这样电位差计的元件误差就为:

(3)

若这两部分误差的大小和符号都相同,就可以互相抵消。因此在设计、制造电位差计时,和这两组电阻总是尽量选用时间稳定性和温度稳定性以及误差符

号(正或负)都相同的电阻。在使用电位差计时,应合理选择量限而使全部读数盘都用到。这不仅能保证足够多的有效位数,而且可使上述两部分元件误差得到比较充分的抵消。

一般说,元件误差是电位差计各种误差因素中影响最大的一项,约占总误差的一半。只要使用电阻来调节和的比例,这一项误差就总是存在。电阻元件的准确度、电阻的时间稳定性和温度稳定性限制了电位差计的准确度等级。

2温差电动势产生的误差

不同金属相接触(如焊接点、电键、电刷、接线端钮等)时,将产生接触电位差。当各接触点温度不同时,则产生温差电动势,简称热电势。对于精密电位差计,特别在被测量很小时,热电势的影响不容忽视。此外,因测量回路的热电势直接与被测电动势(或电位差)相串接,其影响最大。为了减小这项误差,在设计、制造电位差计时,应尽量选用彼此接触电位差小的金属元件和导线;在测量回路中应尽量减少焊接点、电键、电刷等;采用较小的工作电流,以减小元件的升温等。在使用时应注意,不要靠近冷源或热源(例如在直射阳光下进行测量)。当要求较高时,要采用恒温措施。

此外,有一种比较简单的操作方法可以减小热电

势带来的误差。根据热电势方向与回路电流无关的性质,而两个电路中电流的方向是对称的,可以用电流换向法(复测法)进行测量来消除热电势的影响,如图

2所示。以代表测量回路中各处热电势的等效热电势,设其方向如图2所示。

测量时先将开关K。合向“1”(只能合向“1”),调整工作电流。测量被测电动势时,再将开关K。、K3分别同时合向“1”和“2”。当电路达到平衡时,得

(K。、K3均合向“1”)

(K。、K3均合向“2”)

和分别为两次电路平衡时测得的电动势,取两次测量的平均值

(4)

这样就消除了热电势的影响。当然这种方法只能消除恒定的热电势,变化的热电势消除不了。

图2

3 工作电源电压不稳产生的误差

用做电位差计的工作电源通常有两种。一种是电子稳压电源,其特点是长时间的电压稳定性较好,但瞬时稳定性不够。选用这类电源时应注意其电压稳定度与电位差计的准确度相适应。即当电网电压变化10%时,工作电流的变化应小于(0.2—0.3)a%。其中a为电位差计的准确度等级,0.2、0.3是由微小误差分

配原则确定的。另一种是蓄电池或干电池,其特点是瞬时的电压稳定性较好,而长时间的稳定性不够。使用这类电源时应注意在电压稳定阶段使用,并缩短校准和测量的时间间隔,使电源端电压下降的影响可以忽略。

4 检流计灵敏度不够产生的误差

检流计的灵敏度越高,所能发觉的被测量的变化越小。如果检流计的灵敏度不够,所能发觉的被测量的变化将有一定的限度。当被测量的变化小于这个限度时,检流计就不能再测出,这就产生因灵敏度不够造成的误差。因此,选用检流计时其灵敏度应与电位差计的准确度相适应。换句话说,一个设计合理的电位差计,它的准确度应由相应的灵敏度(电位差计的灵敏度)来保证,即因灵敏度不够引起的测量误差可以忽略不计。灵敏度与允许误差的关系可由下式决定

(5)

式中为人能分辨的检流计的指示值,一般可取0.2—0.3格(mm),为允许

误差的绝对值。0.3—0.1是根据微小误差分配原则取的系数。根据(5)式,即可求出允许误差所要求的灵敏度。

在实际工作中,当电位差计的灵敏度由(5)式确定后,就应合理分配线路部分和检流计部分的灵敏度。原则上应尽量使电位差计的线路灵敏度高些,检流计的灵敏度低些,以免因检流计过于灵敏使电位差计工作不稳定。对于电位差计,要根据测量要求,首先选择量限(测量范围)和准确度等级,对其灵敏度则在量限和准确度等级选定后,再选择合适的检流计,使总灵敏度满足测量准确度的要求。

最后,根据以上要求选定检流计后,还应实际检查一下,调整电位差计一个最小示值所引起的检流计偏转是否足够2—3格(mm)。

除应按灵敏度要求选择检流计外,还应考虑使检流计工作在微欠阻尼状态。但是外临界电阻大的检流计,其电流灵敏度()较高,而电压灵

敏度()较低,反之则相反。因此,高阻电位差计因采用临界电

阻大的检流计而电压灵敏度降低,故不适于测量低电位差,而用低阻电位差计测量低电位差比较合理。当然,低阻电位差计测量的低电位差的内阻也应该是低的。

5 工作电流调节电阻细调不够产生的误差

如果工作电流调节电阻选用不当,调节不细,检流计就不能完全指零,即电位差计不能完全达到平衡,必然产生误差。根据微小误差分配原则,应使的调节细度小于0.1a%,即要求在整个工作电流调节范围内调节时,可任意使检流计指针的变化小于0.2—0.3格(mm)。

此外,还有理论不够完善产生的误差;接触不良,接触电阻产生的误差;绝缘不良,绝缘电阻产生的误差等等。

以上各种误差,有些是随被测量大小的变化而变化的,有些则是不随被测量大小的变化而变化。因此,电位差计的允许基本误差应包括两项,如下式

(6)

式中为电位差计准确度等级,为测量盘读数示值,为测量盘最小步进值(或分度值)。为系数,对实验室型电位差计取0.5,携带型取1。

通过以上这些分析,不仅可以知道电位差计的误差,还对电位差计各部分的选配有了一个比较深入的理解。这样根据具体的实验,就可以选择出符合要求的电位差计,减小实验中系统带来的误差。

测量误差及数据处理.

第一章测量误差及数据处理 物理实验的任务不仅是定性地观察各种自然现象,更重要的是定量地测量相关物理量。而对事物定量地描述又离不开数学方法和进行实验数据的处理。因此,误差分析和数据处理是物理实验课的基础。本章将从测量及误差的定义开始,逐步介绍有关误差和实验数据处理的方法和基本知识。误差理论及数据处理是一切实验结果中不可缺少的内容,是不可分割的两部分。误差理论是一门独立的学科。随着科学技术事业的发展,近年来误差理论基本的概念和处理方法也有很大发展。误差理论以数理统计和概率论为其数学基础,研究误差性质、规律及如何消除误差。实验中的误差分析,其目的是对实验结果做出评定,最大限度的减小实验误差,或指出减小实验误差的方向,提高测量质量,提高测量结果的可信赖程度。对低年级大学生,这部分内容难度较大,本课程尽限于介绍误差分析的初步知识,着重点放在几个重要概念及最简单情况下的误差处理方法,不进行严密的数学论证,减小学生学习的难度,有利于学好物理实验这门基础课程。 第一节测量与误差 物理实验不仅要定性的观察物理现象,更重要的是找出有关物理量之间的定量关系。因此就需要进行定量的测量,以取得物理量数据的表征。对物理量进行测量,是物理实验中极其重要的一个组成部分。对某些物理量的大小进行测定,实验上就是将此物理量与规定的作为标准单位的同类量或可借以导出的异类物理量进行比较,得出结论,这个比较的过程就叫做测量。例如,物体的质量可通过与规定用千克作为标准单位的标准砝码进行比较而得出测量结果;物体运动速度的测定则必须通过与二个不同的物理量,即长度和时间的标准单位进行比较而获得。比较的结果记录下来就叫做实验数据。测量得到的实验数据应包含测量值的大小和单位,二者是缺一不可的。 国际上规定了七个物理量的单位为基本单位。其它物理量的单位则是由以上基本单位按一定的计算关系式导出的。因此,除基本单位之外的其余单位均称它们为导出单位。如以上提到的速度以及经常遇到的力、电压、电阻等物理量的单位都是导出单位。 一个被测物理量,除了用数值和单位来表征它外,还有一个很重要的表征它的参数,这便是对测量结果可靠性的定量估计。这个重要参数却往往容易为人们所忽视。设想如果得到一个测量结果的可靠性几乎为零,那么这种测量结果还有什么价值呢?因此,从表征被测量这个意义上来说,对测量结果可靠性的定量估计与其数值和单位至少具有同等的重要意义,三者是缺一不可的。 测量可以分为两类。按照测量结果获得的方法来分,可将测量分为直接测量和间接测量两类,而从测量条件是否相同来分,又有所谓等精度测量和不等精度测量。 根据测量方法可分为直接测量和间接测量。直接测量就是把待测量与标准量直接比较得出结果。如用米尺测量物体的长度,用天平称量物体的质量,用电流表测量电流等,

激光测量系统误差分析

激光测量系统误差分析 1. 激光测量系统误差源的分析 激光测量系统会受到多种误差的影响,有系统误差和偶然误差,系统误差会给激光测量点云坐标带来系统偏差。激光测量系统的误差按照其产生的来源可分为四类: (1) 定位误差:GPS 定位误差; (2) 姿态误差:GPS/INS 姿态误差; (3) 测距误差:激光扫描仪测距误差; (4) 集成误差:系统集成误差; (1) 定位误差 GPS 动态定位误差主要包括卫星轨道误差、卫星钟钟差、接收机钟钟差、多路径效应、 相位中心不稳定,还有卫星星座、观测噪声等。[1]GPS 定位误差不容易消除或者模型化,通 常为了削弱GPS 定位误差的影响,采用的方法是在测区内建立多个分布均匀的基准站,保证GPS 动态定位解算时离基准站不会太远。 (2) 姿态误差 姿态误差是影响定位精度的最主要原因。主要包括设备的安置误差、加速度计误差、陀螺仪漂移、测量噪声等,对于INS 姿态测量误差,可以适当降低飞行高度,以削弱其对定位的影响。 (3) 测距误差 激光扫描仪的每一个工作过程都会带来一定的误差,但起主要作用的是电子光学电路对经过地面散射和空间传播后的不规则激光回波信号进行处理来确定时间延迟带来的误差,分别为时延估计误差和时间测量误差两类。此外还有反光镜的旋转、震动误差、脉冲零点误差等。 激光脉冲信号照射地面物体时,由于地表物理特征的不同而产生不同的反射,当信号发生漫反射时,出现大量反射信号被接收,会形成较大的接收噪声;当信号照射到光滑物体表面,便形成镜面反射,可能会造成激光测距信号丢失。另外,有的信号可能经过计策反射后反射回去,这样测定的时间延迟不能代表真正的时间延迟。激光测距的精度还与地面粗糙程度、地面坡度、地面物体的干扰等有关。另外,被水域覆盖的地方,红外激光大部分被吸收,只有少量被反射,如果碰到静止的水面,就形成镜面反射,信号反射不回去;地表不连续以及移动物体,如行人、车辆、动物等都会影响激光测距精度。 (4) 系统集成误差 系统集成误差主要包括激光扫描仪脉冲感应参考中心与GPS 天线相位中心偏心向量的测定误差、系统安置误差、位置内插误差(线性内插)、时间同步误差、地面参考站间位置误差、坐标系间的转换误差、GPS/INS 组合滤波模型误差等。 由于GPS 数据采样频率一般为1~20Hz ,INS 数据采样频率一般为20~几百Hz ,而激光测距的频率为几十~几千Hz (现有70Hz ),采样率不同,最后要根据采样率低的GPS/INS 数据内插出每个激光点的姿态和位置,内插过程中会产生内插误差。 2.激光测量系统误差的定性定量分析 (1)测距误差 测距误差同多种因素有关,包括系统和随机的两部分。这里只考虑系统误差部分ρ?,其大小取决于不同的系统、反射介质及地形条件等外界条件。相应测得的距离就是ρρ+?。即(0,0,)T r r ρρ+?=+?。其中r ?为测距误差引起的激光扫描点在瞬时激光束坐标系中

电位差计的原理和使用

实验八 电位差计的原理和使用 【实验目的】 1.掌握电位差计的工作原理和正确使用方法,加深对补偿法测量原理的理解和运用。 2.训练简单测量电路的设计和测量条件的选择。 【实验仪器】 UJ31型直流电位差计、SS1791双路输出直流稳压电源、标准电池、标准电阻、AC15/5灵敏电流计、FJ31型直流分压箱、滑线变阻器、直流电阻箱、待校验电表、待测干电池、待测电阻、开关和导线等。 【实验原理】 如图5.8.1所示,电位差计的工作原理是根据电 压补偿法,先使标准电池E n 与测量电路中的精密电阻R n 的两端电势差U st 相比较,再使被测电势差(或电压)E x 与准确可变的电势差U x 相比较,通过检流计G 两次指零来获得测量结果。电压补偿原理也可从电势差计的“校准”和“测量”两个步骤中理解。 校准:将K 2打向“标准”位置,检流计和校准电路联接,R n 取一预定值,其大小由标准电池E S 的电动势确定;把K 1合上,调节R P ,使检流计G 指零,即E n = IR n ,此时测量电路的工作电流已调好为 I = E n /R n 。校准工作电流的目的:使测量电路中的R x 流过一个已知的标准电流I o ,以保证R x 电阻盘上的电压示值(刻度值)与其(精密电阻R x 上的)实际电压值相一致。 测量:将K 2打向“未知”位置,检流计和被测电路联接,保持I o 不变(即R P 不变),K 1合上,调节R x ,使检流计G 指零,即有E x = U x = I o R x 。 由此可得x n n x R R E E = 。由于箱式电位差计面板上的测量盘是根据R x 电阻值标出其对应的电压刻度值,因此只要读出R x 电阻盘刻度的电压读数,即为被测电动势E x 的测量值。 所以,电位差计使用时,一定要先“校准”,后“测量”,两者不能倒置。 【实验装置】 1. UJ31型电位差计 UJ31型箱式电位差计是一种测量低电势的电位差计,其测量范围为 mV .V 1171-μ(1K 置1?档)或mV V 17110-μ(1K 置10?档)。使用 图5.8.1 电位差计的工作原理 图5.8.2 UJ31型电位差计面板图 + - -++- + -标准 检流计 5.7-6.4V 未知1 未知2 K 1 R P2 R P3 R P1 R n K 2 I II III 1.01×10 ×1 未知1 未知2 标准断断粗 中 细 ×1 ×0.1 ×0.001 粗细短路

水准测量误差来源及控制方法

水准测量的误差来源及控制方法 水准测量是确定公路工程地面点高程的方法之一,是高程测量中精度较高且常用的方法。实施过程中,需要几个人合作才能完成,误差允许范围内的精度由于仪器和人为的影响而不容易控制,而且易出现隐蔽性错误,如果不能及早发现,基础资料是错误的,从而水准点高程不正确,直接影响路线纵断面设计和施工。关键词:水准测量水准仪高程误差 1. 0勘察设计过程中水准测量的问题 水准测量是采用几何原理,利用水平视线测定两点间高差。仪器使用水准仪,工具是水准尺和尺垫。公路工程测量一般使用DS3型微倾式自动安平水准仪,每公里能达到的精度是3mm,水准仪在一个测站使用的基本程序是安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。我们在实际勘测过程中按这个顺序施行,在每一水准点段测完后复核结果。 同一条公路采用同一个高程系统,测量方法是基平与中平同时测量,两台水准仪同时观测一个水准尺,间视和转点由两个人立水准尺,但两台水准仪总是同时观测一个水准尺进行读数,一个水准点段测完后检核,在每一测站,没有检查、复核,为误差的积累创造了条件,容易返工,耽误时间、浪费人力。通过工程实践证明,这一方法经常出现错误,节选五个水准点连续错误中的一个测段结果如表1.1和1.2所示:

表1.1经过成果整理,读数差Δh=Σ后视-Σ前视,Δh小于2mm满足规范要求。但是施工过程中,施工单位提出问题,经过表1.2复核补充测量成果证实,外业测量的结果不正确,因此,有必要分析水准测量的误差,找出控制纠正的方法,避免错误的出现,保证项目的顺利施工。 2. 0水准测量的现状 现在应用水准点与中桩分开观测的方法,水准点观测采取往返测量,成果整理要求高差闭合差fh容(fh容=Σh往+Σh返)达到平原微丘区三等水准测量的精度不大于±20·L(1/2)。平原微丘地区影响水准测量精度的主要因素是水准路线的长度,长度越长,精度越低。山区,则是测站,测站越多,精度越低。 3. 0水准测量的误差分析及控制方法 水准测量误差有仪器误差、观测误差和外界条件的影响。 3.1仪器误差之一是水准仪的望远镜视准轴不平行于水准管轴所产生的误差 仪器虽在测量前经过校正,仍会存在残余误差。因此造成水准管气泡居中,水准

大学物理实验报告数据处理及误差分析

篇一:大学物理实验1误差分析 云南大学软件学院实验报告 课程:大学物理实验学期: - 学年第一学期任课教师: 专业: 学号: 姓名: 成绩: 实验1 误差分析 一、实验目的 1. 测量数据的误差分析及其处理。 二、实验内容 1.推导出满足测量要求的表达式,即 0? (?)的表达式; 0= (( * )/ (2*θ)) 2.选择初速度A,从[10,80]的角度范围内选定十个不同的发射角,测量对应的射程, 记入下表中: 3.根据上表计算出字母A 对应的发射初速,注意数据结果的误差表示。 将上表数据保存为A. ,利用以下程序计算A对应的发射初速度,结果为100.1 a =9.8 _ =0 =[] _ = ("A. "," ") _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') a (0,10): .a d( a . ( a ( [ ])* / a . (2.0* a ( [ ])* a . /180.0))) _

+= [ ] 0= _ /10.0 0 4.选择速度B、C、D、重复上述实验。 B C 6.实验小结 (1) 对实验结果进行误差分析。 将B表中的数据保存为B. ,利用以下程序对B组数据进行误差分析,结果为 -2.84217094304 -13 a =9.8 _ =0 1=0 =[] _ = ("B. "," ") _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') _ = _ . ad ()[:-1] = _ [:]. ('\ ') a (0,10): .a d( a . ( a ( [ ])* / a . (2.0* a ( [ ])* a . /180.0))) _ += [ ] 0= _ /10.0 a (0,10): 1+= [ ]- 0 1/10.0 1 (2) 举例说明“精密度”、“正确度”“精确度”的概念。 1. 精密度 计量精密度指相同条件测量进行反复测量测值间致(符合)程度测量误差角度说精密度所 反映测值随机误差精密度高定确度(见)高说测值随机误差定其系统误差亦。 2. 正确度 计量正确度系指测量测值与其真值接近程度测量误差角度说正确度所反映测值系统误差 正确度高定精密度高说测值系统误差定其随机误差亦。 3. 精确度 计量精确度亦称准确度指测量测值间致程度及与其真值接近程度即精密度确度综合概念 测量误差角度说精确度(准确度)测值随机误差系统误差综合反映。 比如说系统误差就是秤有问题,称一斤的东西少2两。这个一直恒定的存在,谁来都是 这样的。这就是系统的误差。随机的误差就是在使用秤的方法。 篇二:数据处理及误差分析 物理实验课的基本程序

“测量误差、不确定度和数据处理”作业参考答案

“测量误差、不确定度和数据处理”作业参考答案(总分:40分) 1.(3分) 1 5 8 9 2 3 2. (3分) (1) 5位 1.08 (2) 5位 0.862 (3) 5位 27.0 (4) 6位 3.14 (5) 4位 0.00200 (6) 5位 4.52?103 3. (2分) A 正确,其他结果的平均值和不确定度的最后一位没有对齐; 4.(2分) (3) 5. (4分) (1) A=(1.70±0.01)?104km, P=95%; (2) B=(1.7±0.5)?10-3m, P=95%; (3) C=(1.08±0.02)?10cm, P=95%; (4) D=(9.95±0.02)?10?C, P=95%; 6. (4分) (1) 216.5-1.32=215.2 (2) 0.0221?0.0221=0.000488 (3) 55100.60.11000.66.1160.121500400?=?=-? (4) 15cm=1.5?102mm=1.5?105μm 7. (5分) (1) 98.754+1.3=100.0 (2) 107.50–2.5=105.0 (3) 27.6÷0.012=2.3?103 (4) 121×10= 1.2×103 (5) 00.20.3800.760.200.4000.76==- (6) 0.100 .11000.200.50)001.000.1)(0.3103()3.1630.18(00.50=??=+--? (7) ()()23101.20.11010 0.11000.10.110000.100.10.100.1000.110000.100.7700.78412.46.50.100?=+??=+??=+?-+? (8) 27.30 .47915680.4790.9436250.4790.943252==+=+ (9) 6630.148030.1410080.030.141005 .20.230.141005.23.213.23=-=-?=-?=-?- 8. (9分) 解:n=6,一般取置信概率P=95%,查表知t p =2.45 ()mm D D i i 836.9836.9837.9834.9838.9836.9835.96 16161=++++++==∑= ()()()()()mm mm D D t U i i p B A D 3366225 2估2 仪22222估2仪6122 2 10510241017108200010004030 101452166000100020002000010452166-----=?≈?≈?+?=++??=?+?+-++-+++-?=?+?+--=?+?=∑.......... 因此 ()mm D 005.0836.9±=, (P =95%) 9. (8分) 解: 3322485478520 9534214225444cm g cm g h D m .....==???==ππρ 3 3661022 222222222222222210510097410181106151062020901053420050414225400204-----?≈?≈?+?+?=+?+=++=?? ? ????+??? ????+??? ????==..........ln ln ln h U D U m U U h U D U m U E h D m h D m ρρρρρρ 32310252100974485cm g E U --?≈??==...ρρρ 因此()303.048.5cm g ±=ρ, (P =95%)或()302304785cm g ..±=ρ, (P =95%) 分析: 相对不确定度大的直接测量量D 对间接测量量ρ的不确定度贡献最大; 相对不确定度小的直接测量量m 对间接测量量ρ的不确定度贡献最小; 这是乘除表达式构成的间接测量量共同的规律。

电位差法测量电动势

电位差计测电动势 电位差计是利用补偿原理和比较法精确测量直流电位差或电源电动势的常用仪器,它准确度高、使用方便,测量结果稳定可靠,还常被用来精确地间接测量电流、电阻和校正各种精密电表。在现代工程技术中电子电位差计还广泛用于各种自动检测和自动控制系统。线式电位差计是一种教学型板式电位差计,通过它的解剖式结构,可以更好地学习和掌握电位差计的基本工作原理和操作方法。 【实验目的】 1. 了解电位差计的结构,正确使用电位差计; 2. 理解电位差计的工作原理--补偿原理; 3. 掌握线式电位差计测量电池电动势的方法; 4. 熟悉指针式检流计的使用方法。 【实验仪器】 ?? 板式电位差计、检流计、滑线变阻器、电阻箱、标准电池、待测电池、稳压电源、单刀开关、单刀(双刀)双掷开关 图1电位差计实物图 【实验原理】 电源的电动势在数值上等于电源内部没有净电流通过时两极件的电压。如果直接用电压表测量电源电动势,其实测量结果是端电压,不是电动势。因为将电压表并联到电源两端,就有电流I 通过电源的内部。由于电源有内阻0r ,在电源内部不可避免地存在电位降0Ir , 因而电压表的指示值只是电源的端电压( 0Ir E U -=)的大小,它小于电动势。显然,为 了能够准确的测量电源的电动势,必须使通过电源的电流I 为零。此时,电源的端电压U 才等于其电动势E 。怎样才能使电源内部没有电流通过而又能测定电源的电动势呢? 1. 补偿原理 ?? 如图2所示,把电动势分别为 s E 、x E 和检流计G 联成闭合回路。当s E x E 时,电流方向与图示方向相反,检流计指 针偏向另一边。只有当 x E E s =时,回路中才没有电流,此时i =0,检流计指针不偏转, 我们称这两个电动势处于补偿状态。反过来说,若i =0,则x E E s =。

水准测量误差分析及注意事项分析

水准测量误差分析及注意事项分析 在測量工作中,高程测量是一项不可缺少基本工作,一般使用的测量方法有三角高程测量与水准测量等,在高程测量中,水准测量具有较高的测量精准度。分析了水准测量误差分析及注意事项,以减弱水准测量误差影响。 标签:水准测量;误差;影响 因为多重因素的影响,如,外界环境及仪器等,不利把控水准测量。产生的错误不容易发现,使得基础资料不准确,进而导致水准点间高差出现错误,对工程施工造成直接影响,带来时间及经济损失。所以,分析水准测量误差的影响影响很重要。 1、水准测量误差分析 测量中难免存有误差,按照水准测量误差产生原因不同,可将误差划分为三个方面:外界条件引起的误差、仪器误差、观测误差。 1.1外界条件引起的误差 1.1.1地球曲率与大气折光误差 地球曲率影响高程测量,这点不能忽略,如果视距为100m,高程方面误差接近1mm,影响较大。该误差类1以于水准管轴不平行视准轴,以前后视距离相等的方法可消除该误差对高差带来的影响。地面上空气密度以梯度呈现,光线进入各密度媒介时,产生折射,通常从疏媒介向密媒介折射,因为水准仪视线不理想。通常大气层上层空气密度疏,下层空气密,视线经过大气层,变成了向下弯曲的曲线,导致尺上读数变小,与水平线出现差值,也就是遮光差。 山地连续下坡或上坡时,前后视线和地面的高度增大,遮光差产生的影响越来越大,体现相应的系统性,需要减少视线长度,提升视线高度,以此,将大气遮光影响减至较低。 如果天气晴朗,接近地面的温度比较高,使得下层空气密度相对较稀,这时视线变成了向上弯曲的曲线,导致尺上读数变大。视线线越接近地面,产生的折射越大,所以,通常视线要高出地面一定高度,比地面高出0.5m,就是为了减弱这种影响。如果地面平坦,地面覆盖的物体大致相同,前视距与后视距是相等的,前视距与后视距具有相同的遮光差方向,大小大致相同,能够很大程度上消除遮光差影响。 1.1.2尺子与仪器下沉误差 在转站过程中,尺垫会下沉,导致下一站后视读数变大,导致测量出现高差

实验大数据误差分析报告和大数据处理

第二章 实验数据误差分析和数据处理 第一节 实验数据的误差分析 由于实验方法和实验设备的不完善,周围环境的影响,以及人的观察力,测量程序等限制,实验观测值和真值之间,总是存在一定的差异。人们常用绝对误差、相对误差或有效数字来说明一个近似值的准确程度。为了评定实验数据的精确性或误差,认清误差的来源及其影响,需要对实验的误差进行分析和讨论。由此可以判定哪些因素是影响实验精确度的主要方面,从而在以后实验中,进一步改进实验方案,缩小实验观测值和真值之间的差值,提高实验的精确性。 一、误差的基本概念 测量是人类认识事物本质所不可缺少的手段。通过测量和实验能使人们对事物获得定量的概念和发现事物的规律性。科学上很多新的发现和突破都是以实验测量为基础的。测量就是用实验的方法,将被测物理量与所选用作为标准的同类量进行比较,从而确定它的大小。 1.真值与平均值 真值是待测物理量客观存在的确定值,也称理论值或定义值。通常真值是无法测得的。若在实验中,测量的次数无限多时,根据误差的分布定律,正负误差的出现几率相等。再经过细致地消除系统误差,将测量值加以平均,可以获得非常接近于真值的数值。但是实际上实验测量的次数总是有限的。用有限测量值求得的平均值只能是近似真值,常用的平均值有下列几种: (1) 算术平均值 算术平均值是最常见的一种平均值。 设1x 、2x 、……、n x 为各次测量值,n 代表测量次数,则算术平均值为 n x n x x x x n i i n ∑==+???++=121 (2-1) (2) 几何平均值 几何平均值是将一组n 个测量值连乘并开n 次方求得的平均值。即 n n x x x x ????=21几 (2-2) (3)均方根平均值 n x n x x x x n i i n ∑==+???++= 1 222221均 (2-3) (4) 对数平均值 在化学反应、热量和质量传递中,其分布曲线多具有对数的特性,在这种情况下表征平均值常用对数平均值。 设两个量1x 、2x ,其对数平均值

水准测量误差分析(精)

水准测量误差分析 3.5.1水准测量的误差分析 水准测量误差包括仪器误差,观测误差和外界条件的影响三个方面。 (一) 仪器误差 ① 仪器校正后的残余误差 例如水准管轴与视准轴不平行,虽经校正仍然残存少量误差等。这种误差的影响与距离成正比,只要观测时注意使前、后视距离相等,便可消除或减弱此项误差的影响。 ② 水准尺误差 由于水准尺刻划不正确,尺长变化、弯曲等影响,会影响水准测量的精度,因此,水准尺须经过检验才能使用。至于尺的零点差,可在一水准测段中使测站为偶数的方法予以消除。 (二) 观测误差 ①水准管气泡居中误差 设水准管分划道为τ″,居中误差一般为±0.15τ″,采用符合式水准器时,气泡居中精度可提高一倍,故居中误差为 m =ρτ' '?'''±215.0·D 3-35 式中 D —水准仪到水准尺的距离。 ② 读数误差 在水准尺上估读数毫米数的误差,与人眼的分辨力、望远镜的放大倍率以及视线长度有关,通常按下式计算 m v =ρ' '?''D V 06 3-36 式中 V —望远镜的放大倍率; 60″—人眼的极限分辨能力。 ③ 视差影响 当存在视差时,十字丝平面与水准尺影像不重合,若眼睛观察的位置不同,便读出不同的读数,因而也会产生读数误差。 ④ 水准尺倾斜影响 水准尺倾斜将尺上读数增大,如水准尺倾斜033'?,在水准尺上1m 处读数时,将会产生2mm 的误差;若读数大于1m ,误差将超过2mm 。 (三)外界条件的影响 ① 仪器下沉 由于仪器下沉,使视线降低,从而引起高差误差。若采用“后、前、前、后”观测程序,可减弱其影响。 ② 尺垫下沉 如果在转点发生尺垫下沉,使下一站后视读数增大,这将引起高差误差。采用往返观测的方法,取成果的中数,可以减弱其影响。 ③ 地球曲率及大气折光影响 如式3-25所示 地球曲率与大气折光影响之和为 R D f 2 43.0?= 3-37

机械工程及自动化专业毕业设计论文基于MSA方法的测量系统误差分析研究

1绪论 1.1 测量系统分析介绍 测量系统分析,简称MSA(全称为Measurement System Analysis),使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析,以评估测量系统的分辨率和误差对于被测量的参数来说是否合适,并确定测量系统误差的主要成分。 测量系统的误差由稳定条件下运行的测量系统多次测量数据的统计特性:偏倚和方差来表征。偏倚指测量数据相对于标准值的位置,包括测量系统的偏倚、线性和稳定性;而方差指测量数据的分散程度,也称为测量系统的R&R,包括测量系统的重复性和再现性。 1.1.1 MSA的术语 (1)测量系统(Measurement System) 测量系统是对测量单位进行量化或对被测的特性进行评估,其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合;也就是说,用来获得测量结果的整个过程。 测量系统可分为两类分别为“计量型”测量系统分析和“计数型”测量系统分析。前者测量后能够给出具体的测量数值;后者只能定性地给出测量结果。 “计量型”测量系统分析通常包括五类的分析和评价,它们分别为:“偏倚”、“稳定性”、“线性”、“重复性”和“再现性”。在测量系统分析的实际运作过程中,可以分别进行,也可以同时进行,根据具体使用情况而定。 (2)偏倚(Bias) 偏倚是指对相同零件上同一特性的观测平均值与真值(参考值)的差异,是测量系统的系统误差所构成。 (3)稳定性(Stability) 稳定性(或漂移)是指经过一段长期时间下,用相同的测量系统对同一基准或零件的同一特性进行测量所获得的总变差。也就是说,稳定性是整个时间的偏倚变化。 (4)线性(Linearity) 线性是在测量设备预期的工作(测量)量程内,偏倚值的差异。线性可被视为偏倚对于量程大小不同所发生的变化。 (5)重复性(Repeatability) 传统上将重复性称为“评价人内部”的变异。重复性是用一个评价人使用相同的测量仪器对同一零件上的同一特性,进行多次测量所得到的测量变差;它是设备本身的固有的变差或能力。 (6)再现性(Reproducibility)

电位差计的误差分析

电位差计的误差分析 电位差计是精密测量应用极广的仪器,可以用来精确测定电动势、电压、电流、电阻等电学量,还可以用于校准精密电表和直流电桥等直读式仪表,在非电量(如温度、压力、位移等)的电测法中也占有重要地位。电位差计不仅准确度等级高,而且测量结果稳定可靠。它不从被测对象中取用电流,因此测量时不会使被测对象改变原来的数值。电位差计可直接用来精密测量电池电动势及电位差。 箱式电位差计的工作原理图都采用图1所示的线路,包括三个部分: (1)工作电流调节回路,主要由E、Rn、R1、R、K。等组成; (2)校正工作电流回路:主要由Es、RS、K1、K2等组成; (3)待测回路:主要由EX、RX、G、K1、K2组成。 当电位差计达到平衡(实现补偿)时,有 (1) 电位差计虽是一种测量电池电动势及电位差等的精密仪器,但其本身也有一定的误差存在。 1 元件误差 元件误差是指因元件问题而产生的仪器误差。根据(1)式,可得相对误差公式:

(2) 因是标准电池,故属量具误差。通常处理量具误差的办法是选用准确 度等级足够高的量具,使该项误差成微小误差而可以忽略不计。“足够高”是指标准电池的电动势的相对变化不超过0.1a%。a为电位差计的准确度等级,0.1是由微小误差分配原则确定的。因此量具的准确度等级应比仪器的准确度等级高一个数量级,这样就能使该项误差忽略不计。这样电位差计的元件误差就为: (3) 若这两部分误差的大小和符号都相同,就可以互相抵消。因此在设计、制造电位差计时,和这两组电阻总是尽量选用时间稳定性和温度稳定性以及误差符 号(正或负)都相同的电阻。在使用电位差计时,应合理选择量限而使全部读数盘都用到。这不仅能保证足够多的有效位数,而且可使上述两部分元件误差得到比较充分的抵消。 一般说,元件误差是电位差计各种误差因素中影响最大的一项,约占总误差的一半。只要使用电阻来调节和的比例,这一项误差就总是存在。电阻元件的准确度、电阻的时间稳定性和温度稳定性限制了电位差计的准确度等级。 2温差电动势产生的误差 不同金属相接触(如焊接点、电键、电刷、接线端钮等)时,将产生接触电位差。当各接触点温度不同时,则产生温差电动势,简称热电势。对于精密电位差计,特别在被测量很小时,热电势的影响不容忽视。此外,因测量回路的热电势直接与被测电动势(或电位差)相串接,其影响最大。为了减小这项误差,在设计、制造电位差计时,应尽量选用彼此接触电位差小的金属元件和导线;在测量回路中应尽量减少焊接点、电键、电刷等;采用较小的工作电流,以减小元件的升温等。在使用时应注意,不要靠近冷源或热源(例如在直射阳光下进行测量)。当要求较高时,要采用恒温措施。

实验大数据误差分析报告与大数据处理

第一章实验数据误差分析与数据处理 第一节实验数据误差分析 一、概述 由于实验方法和实验设备的不完善,周围环境的影响,以及人的观察力,测量程序等限制,实验测量值和真值之间,总是存在一定的差异,在数值上即表现为误差。为了提高实验的精度,缩小实验观测值和真值之间的差值,需要对实验数据误差进行分析和讨论。 实验数据误差分析并不是即成事实的消极措施,而是给研究人员提供参与科学实验的积极武器,通过误差分析,可以认清误差的来源及影响,使我们有可能预先确定导致实验总误差的最大组成因素,并设法排除数据中所包含的无效成分,进一步改进实验方案。实验误差分析也提醒我们注意主要误差来源,精心操作,使研究的准确度得以提高。 二、实验误差的来源 实验误差从总体上讲有实验装置(包括标准器具、仪器仪表等)、实验方法、实验环境、实验人员和被测量五个来源。 1.实验装置误差 测量装置是标准器具、仪器仪表和辅助设备的总体。实验装置误差是指由测量装置产生的测量误差。它来源于: (1)标准器具误差 标准器具是指用以复现量值的计量器具。由于加工的限制,标准器复现的量值单位是有误差的。例如,标准刻线米尺的0刻线和1 000 mm刻线之间的实际长度与1 000 mm单位是有差异的。又如,标称值为 1kg的砝码的实际质量(真值)并不等于1kg等等。 (2)仪器仪表误差 凡是用于被测量和复现计量单位的标准量进行比较的设备,称为仪器或仪表.它们将被测量转换成可直接观察的指示值。例如,温度计、电流表、压力表、干涉仪、天平,等等。 由于仪器仪表在加工、装配和调试中,不可避免地存在误差,以致仪器仪表的指示值不等于被测量的真值,造成测量误差。例如,天平的两臂不可能加工、调整到绝对相等,称量时,按天平工作原理,天平平衡被认为两边的质量相等。但是,由于天平的不等臂,虽然天平达到平衡,但两边的质量并不等,即造成测量误差。 (3)附件误差 为测量创造必要条件或使测量方便地进行而采用的各种辅助设备或附件,均属测量附件。如电测量中的转换开关及移动测点、电源、热源和连接导线等均为测量附件,且均产生测量误差。又如,热工计量用的水槽,作为温度测量附件,提供测量水银温度计所需要的温场,由于水槽内各处温度的不均匀,便引起测量误差,等等。 按装置误差具体形成原因,可分为结构性的装置误差、调整性的装置误差和变化性的装置误差。结构性的装置误差如:天平的不等臂,线纹尺刻线不均匀,量块工作面的不平行性,光学零件的光学性能缺陷,等等。这些误差大部分是由于制造工艺不完善和长期使用磨损引起的。调整性的装置误差如投影仪物镜放大倍数调整不准确,水平仪的零位调整不准确,千分尺的零位调整不准确,等等。这些误差是由于仪器仪表在使用时,未调整到理想状态引起的。变化性的装置误差如:激光波长的长期不稳定性,电阻等元器件的老化,晶体振荡器频率的长期漂移,等等。这些误差是由于仪器仪表随时间的不稳定性和随空间位置变化的不均匀性造成的。 2.环境误差 环境误差系指测量中由于各种环境因素造成的测量误差。 被测量在不同的环境中测量,其结果是不同的。这一客观事实说明,环境对测量是有影响的,是测量的误差来源之一。环境造成测量误差的主要原因是测量装置包括标准器具、仪器仪表、测量附件同被测对象随着环境的变化而变化着。 测量环境除了偏离标准环境产生测量误差以外,从而引起测量环境微观变化的测量误差。 3.方法误差

水准测量的误差来源及控制

水准测量的误差来源及控制

浅析水准测量的误差来源及控制方法 0勘察设计过程中水准测量的问题 水准测量是采用几何原理,利用水平视线测定两点间高差。仪器使用水准仪,工具是水准尺和尺垫。公路工程测量一般使用DS 3型微倾式自动安平水准仪,每公里能达到的精度是3mm,水准仪在一个测站使用的基本程序是安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。我们在实际勘测过程中按这个顺序施行,在每一水准点段测完后复核结果。 同一条公路采用同一个高程系统,测量方法是基平与中平同时测量,两台水准仪同时观测一个水准尺,间视和转点由两个人立水准尺,但两台水准仪总是同时观测一个水准尺进行读数,一个水准点段测完后检核,在每一测站,没有检查、复核,为误差的积累创造了条件,容易返工,耽误时间、浪费人力。通过工程实践证明,这一方法经常出现错误,节选五个水准点连续错误中的一个测段结果如表1.1和1.2所示: 表1.1 廊泊一级公路BM4至BM5水准点外业测量结果 点号 后视 视线高 间视 前视 高程 点号 后视 视线高 间视 前视 高程 BM4 3.300

3.286 15.529 557.8 1.483 15.765 1.450 14.282 254.6 1.442 14.308 600 1.386 14.379

1.424 14.326 650 1.357 14.408 314.6 1.425 15.715 1.460 14.290 700 1.672 16.005

14.333 344.6 1.420 14.295 750 1.482 14.523 374.6 1.387 14.328 800

误差测量实验报告

误差测量与处理课程实验 报告 学生姓名:学号: 学院: 专业年级: 指导教师: 年月

实验一 误差的基本性质与处理 一、实验目的 了解误差的基本性质以及处理方法。 二、实验原理 (1)正态分布 设被测量的真值为0L ,一系列测量值为i L ,则测量列中的随机误差i δ为 i δ=i L -0L (2-1) 式中i=1,2,…..n. 正态分布的分布密度 ()() 2 2 21 f e δ σδσπ -= (2-2) 正态分布的分布函数 ()()2 2 21 F e d δ δ σδδσπ --∞ =? (2-3) 式中σ-标准差(或均方根误差); 它的数学期望为 ()0 E f d δδδ+∞ -∞ ==? (2-4) 它的方差为 ()22f d σδδδ +∞ -∞ =? (2-5) (2)算术平均值 对某一量进行一系列等精度测量,由于存在随机误差,其测得值皆不相同,应以全部测得值的算术平均值作为最后的测量结果。 1、算术平均值的意义 在系列测量中,被测量所得的值的代数和除以n 而得的值成为算术平均值。

设 1l ,2l ,…,n l 为n 次测量所得的值,则算术平均值 121...n i n i l l l l x n n =++= =∑ 算术平均值与真值最为接近,由概率论大数定律可知,若测量次数无限增加,则算术平均值x 必然趋近于真值0L 。 i v = i l -x i l ——第i 个测量值,i =1,2,...,;n i v ——i l 的残余误差(简称残差) 2、算术平均值的计算校核 算术平均值及其残余误差的计算是否正确,可用求得的残余误差代数和性质来校核。 残余误差代数和为: 1 1 n n i i i i v l nx ===-∑∑ 当x 为未经凑整的准确数时,则有 1 n i i v ==∑0 1)残余误差代数和应符合: 当 1n i i l =∑=nx ,求得的x 为非凑整的准确数时,1n i i v =∑为零; 当 1n i i l =∑>nx ,求得的x 为凑整的非准确数时,1n i i v =∑为正;其大小为求x 时的余数。 当 1n i i l =∑

测量误差及数据处理的基本知识(精)

第一章测量误差及数据处理的基本知识 物理实验离不开对物理量的测量。由于测量仪器、测量方法、测量条件、测量人员等因素的限制,测量结果不可能绝对准确。所以需要对测量结果的可靠性做出评价,对其误差范围作出估计,并能正确地表达实验结果。 本章主要介绍误差和不确定度的基本概念,测量结果不确定度的计算,实验数据处理和实验结果表达等方面的基本知识。这些知识不仅在每个实验中都要用到,而且是今后从事科学实验工作所必须了解和掌握的。 1.1 测量与误差 1.1.1测量 物理实验不仅要定性的观察物理现象,更重要的是找出有关物理量之间的定量关系。因此就需要进行定量的测量。测量就是借助仪器用某一计量单位把待测量的大小表示出来。根据获得测量结果方法的不同,测量可分为直接测量和间接测量:由仪器或量具可以直接读出测量值的测量称为直接测量。如用米尺测量长度,用天平称质量;另一类需依据待测量和某几个直接测量值的函数关系通过数学运算获得测量结果,这种测量称为间接测量。如用伏安法测电阻,已知电阻两端的电压和流过电阻的电流,依据欧姆定律求出待测电阻的大小。 一个物理量能否直接测量不是绝对的。随着科学技术的发展,测量仪器的改进,很多原来只能间接测量的量,现在可以直接测量了。比如车速的测量,可以直接用测速仪进行直接测量。物理量的测量,大多数是间接测量,但直接测量是一切测量的基础。 一个被测物理量,除了用数值和单位来表征它外,还有一个很重要的表征它的参数,这便是对测量结果可靠性的定量估计。这个重要参数却往往容易为人们所忽视。设想如果得到一个测量结果的可靠性几乎为零,那么这种测量结果还有什么价值呢?因此,从表征被测量这个意义上来说,对测量结果可靠性的定量估计与其数值和单位至少具有同等的重要意义,三者是缺一不可的。 1.1.2 误差 绝对误差在一定条件下,某一物理量所具有的客观大小称为真值。测量的目的就 是力图得到真值。但由于受测量方法、测量仪器、测量条件以及观测者水平等多种因素的限制,测量结果与真值之间总有一定的差异,即总存在测量误差。设测量值为N,相应的真值为N0,测量值与真值之差ΔN ΔN=N-N0 称为测量误差,又称为绝对误差,简称误差。 误差存在于一切测量之中,测量与误差形影不离,分析测量过程中产生的误差,将

电位差计校准电表实验报告(完整版)

电位差计校准电流表

3 、电位差计的标准 要想使回路的工作电流等于设计时规定的标准值I O ,必须对电位差计进行校准。方法如图所示。E S 是已知的标准电动势,根据它的大小,取cd 间电阻为R cd ,使R cd =E S /I O ,将开关K 倒向E S ,调节R 使检流计指针无偏转,电路达到补偿,这时I O 满足关系I O = E S /R cd ,由于已知的E S 、R cd 都相当准确,所以I O 就被精确地校准到标准值,要注意测量时R 不可再调,否则工作电流不再等于I O 。 4﹑电流表的校准 校正电流表的电路如图5-20-4所示,图中毫安表为被校准电流表,R 为限流器,s R 为标准电阻,有4个接头,上面两个是电流接头,接电流表,下面两个是电压接头,接电位差计。电位差计可测出s R 上的电压s U ,则流过s R E R a b c d Es Ex K 图5-20-4 电位差计校正电流表电路

中电流的实际值为s s R U I /0= 在毫安表上读出电流指示值I ,与0I 进行比较,其差值0I I I -=?称为电流表指示值的绝对误差。找出所测值中的最大绝对误差m I ?,按式(0-0-1)确定电流表级别。 %100??= 量限 m I a (0-0-1) 电路实物图: 五、实验内容及步骤 1、校准学生式电位差计 使用电位差计之前,先要进行校准,使电流达到规定值。先放好R A 、R B 和R C ,使其电压刻度等于标准电池电动势,取掉检流计上短路线,用所附导线将K 1、K 2、K 3、G 、R 、R b 和电位差计等各相应端钮间按原理线路图进行连接,经反复检查无误后,接入工作电源E ,标准电池E S 和待测电动势E X ,R b 先取电阻箱的最大值,(使用时如果检流计不稳定,可将其值调小,直到检流计稳定为止),合上K 1、K 3,将K 2推向E S (间歇使用),并同时调节R ,使检流计无偏转(指零),为了增加检流计灵敏度,应逐步减少R b ,如此反复开、合K 2 ,确认检流计中无电流流过时,则I O 已达到规定值。

数据处理与误差分析报告

物理实验课的基本程序 物理实验的每一个课题的完成,一般分为预习、课堂操作和完成实验报告三个阶段。 §1 实验前的预习 为了在规定时间内,高质量地完成实验任务,学生一定要作好实验前的预习。 实验课前认真阅读教材,在弄清本次实验的原理、仪器性能及测试方法和步骤的基础上,在实验报告纸上写出实验预习报告。预习报告包括下列栏目: 实验名称 写出本次实验的名称。 实验目的 应简单明确地写明本次实验的目的要求。 实验原理 扼要地叙述实验原理,写出主要公式及符号的意义,画上主要的示意图、电路图或光路图。若讲义与实际所用不符,应以实际采用的原理图为准。 实验内容 简明扼要地写出实验内容、操作步骤。为了使测量数据清晰明了,防止遗漏,应根据实验的要求,用一张A4白纸预先设计好数据表格,便于测量时直接填入测量的原始数据。注意要正确地表示出有效数字和单位。 §2 课堂操作 进入实验室,首先要了解实验规则及注意事项,其次就是熟悉仪器和安装调整仪器(例如,千分 尺调零、天平调水平和平衡、光路调同轴等高等)。 准备就绪后开始测量。测量的原始数据(一定不要加工、修改)应忠实地、整齐地记录在预 先设计好的实验数据表格里,数据的有效位数应由仪器的精度或分度值加以确定。数据之间要留有间隙,以便补充。发现是错误的数据用铅笔划掉,不要毁掉,因为常常在核对以后发现它并没有错,不要忘记记录有关的实验环境条件(如环境温度、湿度等),仪器的精度,规格及测量量的单位。实验原始数据的优劣,决定着实验的成败,读数时务必要认真仔细。运算的错误可以修改,原始数据则不能擅自改动。全部数据必须经老师检查、签名,否则本次实验无效。两人同作一个实验时,要既分工又协作,以便共同完成实验。实验完毕后,应切断电源,整理好仪器,并将桌面收拾整洁方能离开实验室。 §3 实验报告 实验报告是实验工作的总结。要用简明的形式将实验报告完整而又准确地表达出来。实验报告 要求文字通顺,字迹端正,图表规矩,结果正确,讨论认真。应养成实验完后尽早写出实验报告的习惯,因为这样做可以收到事半功倍的效果。 完整的实验报告应包括下述几部分内容: 数据表格 在实验报告纸上设计好合理的表格,将原始数据整理后填入表格之中(有老师签 名的原始数据记录纸要附在本次报告一起交)。 数据处理 根据测量数据,可采用列表和作图法(用坐标纸),对所得的数据进行分析。按照 实验要求计算待测的量值、绝对误差及相对误差。书写在报告上的计算过程应是:公式→代入数据→结果,中间计算可以不写,绝对不能写成:公式→结果,或只写结果。而对误差的计算应是:先列出各单项误差,按如下步骤书写,公式→代入数据→用百分数书写的结果。 结果表达 按下面格式写出最后结果: )N ()(N )N (总绝对误差测量结果待测量?±=.. %100(??=N N )Er 相对误差

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