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、概述由于实验方法与实验设备得不完善，周围环境得影响,以及人得观察力，测量程序等限制，实验测量值与真值之间，总就是存在一定得差异,在数值上即表现为误差．为了提高实验得精度,缩小实验观测值与真值之间得差值，需要对实验数据误差进行分析与讨论。实验数据误差分析并不就是即成事实得消极措施,而就是给研究人员提供参与科学实验得积极武器,通过误差分析,可以认清误差得来源及影响,使我们有可能预先确定导致实验总误差得最大组成因素,并设法排除数据中所包含得无效成分，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,使研究得准确度得以提高。二、实验误差得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、实验人员与被测量五个来源.1、实验装置误差测量装置就是标准器具、仪器仪表与辅助设备得总体。实验装置误差就是指由测量装置产生得测量误差。它来源于:(1）标准器具误差标准器具就是指用以复现量值得计量器具。由于加工得限制，标准器复现得量值单位就是有误差得。例如,标准刻线米尺得0刻线与10００mm刻线之间得实际长度与１000mm单位就是有差异得.又如,标称值为1kg得砝码得实际质量(真值）并不等于１ｋg等等。(２)仪器仪表误差凡就是用于被测量与复现计量单位得标准量进行比较得设备,称为仪器或仪表。它们将被测量转换成可直接观察得指示值。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、装配与调试中,不可避免地存在误差,以致仪器仪表得指示值不等于被测量得真值,造成测量误差。例如，天平得两臂不可能加工、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得质量相等。但就是,由于天平得不等臂，虽然天平达到平衡,但两边得质量并不等，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得各种辅助设备或附件，均属测量附件.如电测量中得转换开关及移动测点、电源、热源与连接导线等均为测量附件，且均产生测量误差.又如,热工计量用得水槽,作为温度测量附件,提供测量水银温度计所需要得温场，由于水槽内各处温度得不均匀，便引起测量误差,等等。按装置误差具体形成原因,可分为结构性得装置误差、调整性得装置误差与变化性得装置误差。结构性得装置误差如：天平得不等臂,线纹尺刻线不均匀,量块工作面得不平行性,光学零件得光学性能缺陷,等等.这些误差大部分就是由于制造工艺不完善与长期使用磨损引起得。调整性得装置误差如投影仪物镜放大倍数调整不准确，水平仪得零位调整不准确,千分尺得零位调整不准确,等等。这些误差就是由于仪器仪表在使用时，未调整到理想状态引起得。变化性得装置误差如:激光波长得长期不稳定性，电阻等元器件得老化，晶体振荡器频率得长期漂移，等等。这些误差就是由于仪器仪表随时间得不稳定性与随空间位置变化得不均匀性造成得。2、环境误差环境误差系指测量中由于各种环境因素造成得测量误差.被测量在不同得环境中测量,其结果就是不同得。这一客观事实说明,环境对测量就是有影响得,就是测量得误差来源之一。环境造成测量误差得主要原因就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得变化而变化着。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得测量误差．3、方法误差方法误差系指由于测量方法（包括计算过程)不完善而引起得误差.事实上,不存在不产生测量误差得尽善尽美得测量方法．由测量方法引起得测量误差主要有下列两种情况:第一种情况:由于测量人员得知识不足或研究不充分以致操作不合理，或对测量方法、测量程序进行错误得简化等引起得方法误差。第二种情况：分析处理数据时引起得方法误差。例如,轴得周长可以通过测量轴得直径d，然后由公式：L＝πd计算得到。但就是，在计算中只能取其近似值，因此,计算所得得L也只能就是近似值，从而引起周长L得误差。4、人员误差人员误差系指测量人员由于生理机能得限制,固有习惯性偏差以及疏忽等原因造成得测量误差。由于测量人员在长时间得测量中,因疲劳或疏忽大意发生瞧错、读错、听错、记错等错误造成测量误差，这类误差往往相当大就是测量所不容许得。为此，要求测量人员养成严格而谨慎得习惯,在测量中认真操作并集中精力,从制度上规定，对某些准确性较高而又重要得测量,由另一名测量人员进行复核测量。5、测量对象变化误差被测对象在整个测量过程中处在不断地变化中。由于测量对象自身得变化而引起得测量误差称为测量对象变化误差。例如，被测温度计得温度,被测线纹尺得长度,被测量块得尺寸等,在测量过程中均处于不停地变化中,由于它们得变化,使测量不准而带来误差。三、误差得分类误差就是实验测量值（包括