测量数据处理
测量数据处理是对测量所获得的一系列数据进行深入的分析,找出变量之间相互制约、相互联系的依存关系,有时还需要用数学解析的方法.推导出各变量之间的函数关系。只有经过科学的处理,才能去粗取精、去伪存真,从而获得反映被侧对象的物理状态和特性的有用信息,这才是测量数据处的最终日的。
测量数据总是存在误差的,而误差又包含着各种因素产生的分量,如系统误差、随机误差、粗大误差等:显然一次测量是无法判别误差的统计特性,只有通过足够多次的重复测量,才能由测量数据的统计分析获得误差的统计特性,
而实际的测量是有限次的,因而测量数据只能用样本的统计量作为测量数据总体特征量的估计值。测量数据处理的任务就是求得测量数据的样本统计量,以得到一个既接近真值又可信的估计值以及它偏离真值程度的估计。
误差分析的理论大多基于测量数据的正态分布,而实际测量由于受各种因素的影响,使得测量数据的分布情况复杂。因此,测量数据必须消除系统误差、正态性检验和剔除极大误差后,才能作进一步处理.以得到可信的结果。
1.粗大误差的判别和剔除
在一系列重复测量数据中,如有个别数据与其他数据有明显差异,则它(或它们)很可能含有粗大误差,称其为可疑数据:根据随机误差理论,出现粗大误差的概率虽小,但也是可能的。因此,如果不恰当地剔除含粗大误差的数据.会造成测量精密度偏高的假象。反之,如果对含有粗大误差的数据,即异常值,末加剔除,必然会造成测量桔密度偏低的后果。因此,对数据中异常值的正确判断与处理,是正确评定测量结果必须解决的一个重要问题。
2.系统误差的消除或减小
系统误差的特点是在一定条件下,其数值服从某一确切的函数规律,故其处理方法原则上应结合专业知识,通过理论分析或实验方法加以掌握。对系统误差的处理,通常涉及以下几个方面:
(1)判断系统误差是否存在;
(2)分析产生系统误羌的原因,在测量前尽量消除;
(3)在测量过程中采取某些有效措施,尽量消除或减小系统误差的影响;
(4)设法估计出残存系统误差的数值或范围。
系统误差源多种多样,因此.要减小系统误差,只能根据不同的目的,对测量仪器(系统或仪表)、测量条件、测量方法及测量步骤进行全面分析,以发现系统误差,进而分桥系统误差,然后采用相应的措施格系统误差尽量消除或减小到与测量要求相适应的程度。
下面介绍几种消除或减小系统误差的思路和方法。
1)对系统误差源的分析
对产生系统误差的来源进行分析考虑是减小系统误差的最基本的方法。这种方法要求测量人员对测量过程要有