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测量方程与 href="http://www.gfjl.org/thread-175264-1-1.html" target=_blank>误差分析
误差分析是测量计量学的基础。
传统分析方法的主要问题是:只着眼物理公式,忽视计值公式,未反映出测量与计量的特点;未区分已知值与待测值;变量与常量混淆;进行微分,物理意义不清,逻辑不顺。经典误差理论的某些分析结果可能错正负号; href="http://www.gfjl.org/thread-169514-1-1.html" target=_blank>不确定度体系的分析出现严重错误:混淆计量中的对象与手段,以致合格性判别公式错误。
以测量方程为基础,形成两套分析误差的规范化程序:
(1)微分法:根据物理公式,写出计值公式,建立测量方程;在测得值函数中,分辨变量、常量;对变量求微分,求得误差、 href="http://www.gfjl.org/thread-11396-1-1.html" target=_blank>相对误差。
(2)差分法:依据物理公式,写出计值公式,建立测量方程;写出测得值函数,分辨变量、常量;将变量展成常量加小量,近似计算,求得误差、相对误差。
2.1 区分量值的方法
测量是人们定量认识事物的手段。测量是将被测量与标准量相比较,以确定被测量与选定单位的比值。这个比值与所选单位结合起来,构成测量值。测量值的平均值称测得值。统计测量讲究单值的分散性,要用“测量值”。一般测量主要讲究准确度,通常讲“测得值”(也可泛指)。
物理学研究物理量的规律,物理公式表达物理量间的关系。物理公式脱测量误差。
测量学的任务在于研究测得值。测量计量学的基础是基础测量(常量测量)。
对基础测量,要研究如何取得测得值(测量方法),如何使测得值接近实际值(精度设计),给出测得值与实际值的偏差程度(误差分析)。要研究测得值的规律,就必须将测得值同实际值区分开;还要使测量中所用量的实际值同标称值相区分。
区分量值是《史法测量计量学》的一项基本方法。“区分量值”,就是区分测得值函数中的各量。区分的方法可以是:
(1)不同的字母;(2)字母的大小字体;(3)加脚标。
体现测量原理的物理公式,是测量的基本依据。但物理公式中的量都是实际值,我们承认它、依赖它,但测量计量中不能直接应用,而要设法代换。测量中用的测得量、标准量、已知量、标称量,要用不同符号或加脚标,以示区别。区分量值的一般方法是:用大字体表示实际值的量值。小字体的公式称计值公式,在测量中实际运用。不加脚标的小字体是测得值,小字体加脚标n的是标称值。
物理公式代表的是物理规律,计值公式代表的是实际操作。测量中,二者共同作用。测量方程是物理公式与计值公式的联立方程。测量方程必然反映出实践与理论的差别,这样就可给出测得值与实际值的差,即给出误差。
测量方程实现了用测得值、标称值、误差值对实际值的代换。
从测量方程出发进行误差分析,逻辑顺畅。于是,对测量计量学十分重要的误差分析,有了明晰的物理意义,有了严格的数理逻辑。
2.2 测量方程
测量方程就是把物理公式与计值公式联立起来,组成一个整体。
建立测量方程的核心思想是区分量值的概念。物理公式中的量都是客观的量,准确的量,物理公式本身是脱测量误差的,从物理公式本身难寻误差的踪迹。大写字母表示物理公式中的实际值。测量中用以计算的根据是物理公式,但所用的量,与物理公式中的量是有区别的,把这个区别标示出来,便是计值公式。常用的区分标志有三种,一种表示测量得出的值,可用小写字母标示;另一种是认定的标准值或标称值,用yn表示。这样,量值分为三个档次。同一编号的三个档次的量可以组成两对。*对是物理公式的量和测量得到的量。物理公式的量是实际量,测量得到的量是认识量,实际量与认识量相比,实际量是基本的,这*对量,实际量是常量,认识量是变量。第二对是物理公式中的量与计量中认定的标准值或标称值。第二对量中,标准值或标称值是常量,而物理公式中的量是变量。因为物理公式中的量是可变的,而标称值是不变的。
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