误差范文10篇

时间:2023-03-21 08:10:40

误差范文篇1

测量误差是测量结果与被测量真值的差别。通常有绝对误差和相对误差两种。

绝对误差:△X=X-X0。

其中:△X为绝对误差,X为被测量的给出值,X0为被测量的真值。

绝对误差能够表示测量结果与真值的偏离程度,但不能反映测量的准确程度,因此提出了相对误差:

Y=(X/X0)*100%

2测量误差的类型

根据误差的性质,测量误差可以分为系统误差、随机误差和疏失误差三类。

2.1系统误差

系统误差是指相同条件下多次测量同一量时,误差的绝对值和符号保持恒定,或在条件改变时按某种确定规律而变化的误差。

系统误差是由固定不变的或按确定规律变化的因素造成的,如:(1)测量仪器方而的因素,如仪器结构设计原理的缺点;仪器零件制造偏差和安装不正确等。(2)环境方而的因素,如测量时的实际环境条件对标准环境条件的偏差。(3)测量方法的因素,如采用近似的测量方法或近似的计算公式等引起的误差。(4)测量人员方面的因素,如由于测量人员的个人特点,在刻度上估计读数时,习惯偏于某一方向。

2.2随机误差

随机误差是指在同一测量条件下(指在测量环境、测量人员、测量技术和测量仪器都相同的条件下),多次重复测量同一量值时(等精度测量),每次测量误差的绝对值和符号都以不可预知的方式变化的误差。

随机误差的产生原因:对测量值影响微小但却互不相关的大量因素共同造成。这些因素主要是噪声干扰、电磁场微变、空气扰动、人地微震、测量人员感官的无规律变化等。

2.3粗大误差

粗大误差是一种显然与实际值不符的误差,又称疏失误差。

产生粗大误差的原因有:(1)测量操作疏忽和失误。如测错、读错、记错等。(2)测量方法不当或错误。如用普通力用表电压档直接测高内阻电源的开路电压。(3)测量环境条件的突然变化。如电源电压突然增高或降低,引起测量仪器小值的剧烈变化等。

3误差的处理

在这里将依据误差的分类,分别讨论对不同误差的处理方法,来减小误差。

3.1系统误差的处理

要处理系统误差,首先应该发现系统误差。在多次重复测量同一量值时,系统误差不具有低偿性。根据不同的系统误差发现的方法不同。

一是不变的系统误差。可采用校准、修正、实验比对法。

二是变值系统误差。

①马利科夫判据。马利科夫判据是判别有无累进性系统误差的常用方法。把n个等精度测量值所对应的残差按测量先后顺序排列,把残差分成两部分求和,再求其差值D。若D近似等于零,则上述测量数据中不含累进性系差,若D明显地不等于零(与νi|值相当或更大),则说明上述测量数据中存在累进性系差。

②阿贝赫梅特判据。通常用阿贝赫梅特判据来检验周期性系差的存在。把测量数据按测量顺序排列,将对应的残差两两相乘,然后求其和的绝对值,再与实验标准方差相比较,若下式成立,则可认为测量中存在周期性系统误差。即

3.2系统误差的削弱或消除方法

(1)从产生系统误差根源上采取措施减小系统误差。如测量中,从测量原理和测量方法尽力做到正确、严格;对测量仪器定期检定和校准;减少周围环境对测量的影响等等。

(2)用修正方法减少系统误差。修正方法是预先通过检定、校准或计算得出测量器具的系统误差的估计值,作出误差表或误差曲线,然后取与误差数值人小相同方向相反的值作为修正值,将实际测量结果加上相应的修正值,即可得到已修正的测量结果。

(3)采用一些专门的测量方法。如替代法、交换法、对称测量法、减小周期性系统误差的半周期法。

最后,需要说明,通过一系列的方法减弱和消除了系统误差,但是总会残留部分。这部分误差在具体的测量条件下,通过现有的技术是无法消除,或者是技术过于复杂和经济价格昂贵。因此,残余的系统误差在满足测量要求的同时,可忽略不计,其准则是:如果系统误差或残余系统误差代数和的绝对值不超过测量结果扩展不确定度的最后一位有效数字的一半,就认为系统误差已可忽略不计。

3.3随机误差的处理

在测量中,随机误差是不可避免的。多次测量,测量值和随机误差服从概率统计规律。可用数理统计的方法,处理测量数据,从而减少随机误差对测量结果的影响。在很多情况下,测量中随机误差的分布及测量数据的分布大多接近于服从正态分布。

3.4粗大误差的处理

粗大误差对应的测量值应将剔除。对粗大误差,除了设法从测量数据中发现和鉴别而加以剔除外,重要的是采取各种措施,防止产生粗大误差。如要加强测量者的工作责任心和以严格的科学态度对待测量工作,保证测量条件的稳定等等。

参考文献

[1]蒋焕义,孙续.电子测量[M].北京:中国计量出版.1988.

[2]刘辉.电子仪器与测量技术[M].安徽:中国科学技术大学出版社,1992.

[3]谢海霞.电子测量误差的分析与减小方法[N].琼州大学学报,2004-26-28.

误差范文篇2

关键词:GPS误差精度卫星星历电离层对流层

一、GPS定位技术

GPS全球卫星定位系统是美国国防部为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。该系统具有全球性、全天候、连续性等三维导航和定位能力,并具有良好的抗干扰性和保密性。它已成为美国导航技术现代化的最重要标志,并被视为20世纪美国继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的又一重大科技成就。在航空、航天、军事、交通、运输、资源勘探、通信、气象等几乎所有的领域中,它都被作为一项非常重要的技术手段,用于导航、定时、定位和进行大气物理研究等。GPS的主要特点有:

(1)全球覆盖连续导航定位:由于GPS有24颗卫星,且分布合理,轨道高达20200km,所以在地球上和近地空间任何一点,均可连续同步地观测4颗以上卫星,实现全球、全天候连续导航定位。

(2)高精度三维定位:GPS能连续地为各类用户提供三维位置、三维速度和精确时间信息。GPS提供的测量信息多,既可通过伪码测定伪距,又可测定载波多普勒频移、载波相位。

(3)抗干扰性能好、保密性强;GPS采用数字通讯的特殊编码技术,即伪噪声码技术,因而具有良好的抗干扰性和保密性。

二、GPS定位的误差来源分析

GPS测量是通过地面接收设备接收卫星传送来的信息,计算同一时刻地面接收设备到多颗卫星之间的伪距离,采用空间距离后方交会方法,来确定地面点的三维坐标。因此,对于GPS卫星、卫星信号传播过程和地面接收设备都会对GPS测量产生误差。主要误差来源可分为:与GPS卫星有关的误差;与信号传播有关的误差;与接收设备有关的误差。

1.与卫星有关的误差

(1)卫星星历误差

卫星星历误差是指卫星星历给出的卫星空间位置与卫星实际位置间的偏差,由于卫星空间位置是由地面监控系统根据卫星测轨结果计算求得的,所以又称为卫星轨道误差。它是一种起始数据误差,其大小取决于卫星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完善程度等。星历误差是GPS测量的重要误差来源.

(2)卫星钟差

卫星钟差是指GPS卫星时钟与GPS标准时间的差别。为了保证时钟的精度,GPS卫星均采用高精度的原子钟,但它们与GPS标准时之间的偏差和漂移和漂移总量仍在1ms~0.1ms以内,由此引起的等效误差将达到300km~30km。这是一个系统误差必须加于修正。

(3)SA干扰误差

SA误差是美国军方为了限制非特许用户利用GPS进行高精度点定位而采用的降低系统精度的政策,简称SA政策,它包括降低广播星历精度的ε技术和在卫星基本频率上附加一随机抖动的δ技术。实施SA技术后,SA误差已经成为影响GPS定位误差的最主要因素。虽然美国在2000年5月1日取消了SA,但是战时或必要时,美国可能恢复或采用类似的干扰技术。

(4)相对论效应的影响

这是由于卫星钟和接收机所处的状态(运动速度和重力位)不同引起的卫星钟和接收机钟之间的相对误差。

2.与传播途径有关的误差

(1)电离层折射

在地球上空距地面50~100km之间的电离层中,气体分子受到太阳等天体各种射线辐射产生强烈电离,形成大量的自由电子和正离子。当GPS信号通过电离层时,与其他电磁波一样,信号的路径要发生弯曲,传播速度也会发生变化,从而使测量的距离发生偏差,这种影响称为电离层折射。对于电离层折射可用3种方法来减弱它的影响:①利用双频观测值,利用不同频率的观测值组合来对电离层的延尺进行改正。②利用电离层模型加以改正。③利用同步观测值求差,这种方法对于短基线的效果尤为明显。

(2)对流层折射

对流层的高度为40km以下的大气底层,其大气密度比电离层更大,大气状态也更复杂。对流层与地面接触并从地面得到辐射热能,其温度随高度的增加而降低。GPS信号通过对流层时,也使传播的路径发生弯曲,从而使测量距离产生偏差,这种现象称为对流层折射。减弱对流层折射的影响主要有3种措施:①采用对流层模型加以改正,其气象参数在测站直接测定。②引入描述对流层影响的附加待估参数,在数据处理中一并求得。③利用同步观测量求差。

(3)多路径效应

测站周围的反射物所反射的卫星信号(反射波)进入接收机天线,将和直接来自卫星的信号(直接波)产生干涉,从而使观测值偏离,产生所谓的“多路径误差”。这种由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应被称作多路径效应。减弱多路径误差的方法主要有:①选择合适的站址。测站不宜选择在山坡、山谷和盆地中,应离开高层建筑物。②选择较好的接收机天线,在天线中设置径板,抑制极化特性不同的反射信号。转3.与GPS接收机有关的误差

(1)接收机钟差

GPS接收机一般采用高精度的石英钟,接收机的钟面时与GPS标准时之间的差异称为接收机钟差。把每个观测时刻的接收机钟差当作一个独立的未知数,并认为各观测时刻的接收机钟差间是相关的,在数据处理中与观测站的位置参数一并求解,可减弱接收机钟差的影响。

(2)接收机的位置误差

接收机天线相位中心相对测站标石中心位置的误差,叫接收机位置误差。其中包括天线置平和对中误差,量取天线高误差。在精密定位时,要仔细操作,来尽量减少这种误差影响。在变形监测中,应采用有强制对中装置的观测墩。相位中心随着信号输入的强度和方向不同而有所变化,这种差别叫天线相位中心的位置偏差。这种偏差的影响可达数毫米至厘米。而如何减少相位中心的偏移是天线设计中的一个重要问题。在实际工作中若使用同一类天线,在相距不远的两个或多个测站同步观测同一组卫星,可通过观测值求差来减弱相位偏移的影响。但这时各测站的天线均应按天线附有的方位标进行定向,使之根据罗盘指向磁北极。

(3)接收机天线相位中心偏差

在GPS测量时,观测值都是以接收机天线的相位中心位置为准的,而天线的相位中心与其几何中心,在理论上应保持一致。但是观测时天线的相位中心随着信号输入的强度和方向不同而有所变化,这种差别叫天线相位中心的位置偏差。这种偏差的影响可达数毫米至厘米。而如何减少相位中心的偏移是天线设计中的一个重要问题。

三、GPS的最新发展与改进

面对导航市场的迅速发展和强大的竞争压力,美国政府不得不作出反映,计划在未来10年内对GPS做一系列的调整和改进。对GPS的改进将对GPS系统的3个部分进行,其中对星座部分的改进最大。

1.GPS星座的改进

(1)改善星座的分布(2)增强卫星的自主导航能力(3)取消SA政策(4)增加民用频率(5)频率复用(6)增强卫星发射信号的功率

2.地面监控部分的改进

卫星位置的精度直接影响到用户的定位精度,而地面监控站的数量和分布部分地决定了GPS卫星定轨的质量。目前GPS共有5个监控站,卫星位置的精度为1m~2m。美国军方正计划将国家制图局(NIMA)的7个GPS监控站纳入目前的控制网,使将来的监控站的分布更加均匀、密度更大,为了计算卫星的位置提供更多的、更及时的高质量观测数据。预计在未来10年,卫星星历的精度将达到亚米级,甚至达到厘米级,同时,向卫星上传数据的频率也将更高。

3.用户接受部分的改进

由于用户的用途不同,用户接受机的改进也是多样化的。接收机的硬件部分正朝多样化、小型化、模块化、集成化、操作简单等方向发展,例如出现了一些新的接收机可根据用户的需求用软件设定单频GPS、双频GPS等模式。接收机的面板上只有一、两个按钮和若干个显示灯组成,可完成接收机的基本操作。GPS的数据解算软件将基于数据库,朝着图形化、智能化等方向发展。这些发展的最终的目的是让一般用户更方便的使用GPS。

参考文献

[1]徐绍铨等.GPS测量原理及应用.武汉测绘科技大学出版社.1998.10.

误差范文篇3

为此要选择适合量程的仪表,既保证测量的安全性、测试结果的准确性,又方便读取数据。原油密度引发的误差原油的密度是计算油品重量的重要因素,这一因素随着原油化学成分比例以及原油所处环境而发生变化。同时由于输运中的原油处于不断流动的状态,而流动原油的密度并非恒定不变的,但是我们所测量的原油密度致使抽样条件下的结果,即使取平均值较小误差,误差依然存在。因此所使用的原油密度数据具有一定的随机性,从而对精确性有较大影响。下面以每天输运600吨原油为例,如果油品的密度存在±0.1%的波动范围,那么仅在这种因素所导致的每天误差计量就高达0.6吨。如果再考虑到其它各种复杂因素的影响,相信最终得到的计量误差应该远远高于以上数据。实际中我们使用的原油密度数据一直是以前沿用下来的,而由此带来的计量误差也一直没有得到应用的重视。原油含水量引发的计量误差开采后进行输运的原油一般不经过脱水处理,为此不同油井出产的原油则含水量存在较大差异。原油的含水量测定与密度测定方法类似,一般使用定点取样法,但是这样的测定方法本身就存在一定的误差,将取得的样品原油经过实验室整流处理就可以得到含水量。使用到的装置主要有:天平、接收器等。在整个实验过程中可能产生误差的因素有:天平本身所带来的误差,实验人员在称取、读数过程中不可避免地存在人为误差,加热处理过程中不规范操作导致水分流失或水分整流不充分所导致的误差以及所使用的实验器皿没有按时清洗导致水分粘附于仪器表面而无法读取等。此外即使是同一批生产井所出产的原油,由于生产过程存在的不确定性也会导致含水量存在差异。油品温度以及压力所引发的误差在石油温度测量中一般使用的温度计的最下分度为0.2℃,压力表的最小分度值为0.02Mpa,为此在读取温度及压力中会由于最小分度值的限制而导致误差不可避免地存在。同时使用温度计以及压力计时人为读数也会带来一定的误差。但是经验表明,温度对于含水量以及密度的影响较小。2.5其它因素导致的误差除了上述常规误差外,在计量的整个环节中由于操作所带来的其它误差。例如在通过《石油换算表》进行视密度与标准密度的换算中出现的错误所带来的误差等。

影响计量准确性的因素有很多,在实际的操作中应该按照规定认真进行,不断地克服人为因素,并定期检定计量装置,从而保证计量设备以及器具的准确性,在进行计量器具修正的过程中要按照检定证书上的修正值实施修正,有效降低由于计量器具本身所引发的系统误差。定期按要求检定计量器具油田所使用的各种计量器具必须经过有资质的机关强制检定,合格后方可使用,同时要出具质量检定证书,从而确保所使用的计量器具或设备符合相关精度要求,同时保证器具在检定有效周期内使用。计量器具在使用过程中要严格按照证书上的修正值予以修正,从而有效降低计量器具所带来的系统误差。通过员工技术培训提升员工素质操作计量器具的人员需要经过专门的技术培训,既要熟练掌握油品计量的操作技能,同时还要熟悉与计量相关的法律、法规。经过培训的技术人员在考核合格后持证上岗,从而通过专业的计量操作人员来降低操作中的不规范操作所带来的误差。避免违规操作计量中由于违规操作所带来的误差最为显著,操作人员的一时疏忽就会产生较大的计量误差,尤其是在实验室对原油的含水量以及密度测定过程中,如果没有按照规定要求的方式进行加热、称量或者加热时间不够、方法不科学等均会带来显著的计量误差,为此要求进行计量操作的相关人员应强化责任意识,严格要求自我,从而减少人工误差。

综上所述,只要原油计量中要使用各种计量器具及人为操作,所得到的计量结果必然存在误差,这也就说明要完全消除误差是不可能的,但是通过强化油品计量管理、提升计量人员业务素质、强化计量操作规程以及避免人为误差等措施可以有效地降低计量误差,从而提升计量的准确性。

本文作者:张波工作单位:中国石油青海油田分公司采油一厂

误差范文篇4

关键词:GPS误差精度卫星星历电离层对流层

一、GPS定位技术

GPS全球卫星定位系统是美国国防部为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。该系统具有全球性、全天候、连续性等三维导航和定位能力,并具有良好的抗干扰性和保密性。它已成为美国导航技术现代化的最重要标志,并被视为20世纪美国继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的又一重大科技成就。在航空、航天、军事、交通、运输、资源勘探、通信、气象等几乎所有的领域中,它都被作为一项非常重要的技术手段,用于导航、定时、定位和进行大气物理研究等。GPS的主要特点有:

(1)全球覆盖连续导航定位:由于GPS有24颗卫星,且分布合理,轨道高达20200km,所以在地球上和近地空间任何一点,均可连续同步地观测4颗以上卫星,实现全球、全天候连续导航定位。

(2)高精度三维定位:GPS能连续地为各类用户提供三维位置、三维速度和精确时间信息。GPS提供的测量信息多,既可通过伪码测定伪距,又可测定载波多普勒频移、载波相位。

(3)抗干扰性能好、保密性强;GPS采用数字通讯的特殊编码技术,即伪噪声码技术,因而具有良好的抗干扰性和保密性。

二、GPS定位的误差来源分析

GPS测量是通过地面接收设备接收卫星传送来的信息,计算同一时刻地面接收设备到多颗卫星之间的伪距离,采用空间距离后方交会方法,来确定地面点的三维坐标。因此,对于GPS卫星、卫星信号传播过程和地面接收设备都会对GPS测量产生误差。主要误差来源可分为:与GPS卫星有关的误差;与信号传播有关的误差;与接收设备有关的误差。

1.与卫星有关的误差

(1)卫星星历误差

卫星星历误差是指卫星星历给出的卫星空间位置与卫星实际位置间的偏差,由于卫星空间位置是由地面监控系统根据卫星测轨结果计算求得的,所以又称为卫星轨道误差。它是一种起始数据误差,其大小取决于卫星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完善程度等。星历误差是GPS测量的重要误差来源.

(2)卫星钟差

卫星钟差是指GPS卫星时钟与GPS标准时间的差别。为了保证时钟的精度,GPS卫星均采用高精度的原子钟,但它们与GPS标准时之间的偏差和漂移和漂移总量仍在1ms~0.1ms以内,由此引起的等效误差将达到300km~30km。这是一个系统误差必须加于修正。

(3)SA干扰误差

SA误差是美国军方为了限制非特许用户利用GPS进行高精度点定位而采用的降低系统精度的政策,简称SA政策,它包括降低广播星历精度的ε技术和在卫星基本频率上附加一随机抖动的δ技术。实施SA技术后,SA误差已经成为影响GPS定位误差的最主要因素。虽然美国在2000年5月1日取消了SA,但是战时或必要时,美国可能恢复或采用类似的干扰技术。

(4)相对论效应的影响

这是由于卫星钟和接收机所处的状态(运动速度和重力位)不同引起的卫星钟和接收机钟之间的相对误差。

2.与传播途径有关的误差

(1)电离层折射

在地球上空距地面50~100km之间的电离层中,气体分子受到太阳等天体各种射线辐射产生强烈电离,形成大量的自由电子和正离子。当GPS信号通过电离层时,与其他电磁波一样,信号的路径要发生弯曲,传播速度也会发生变化,从而使测量的距离发生偏差,这种影响称为电离层折射。对于电离层折射可用3种方法来减弱它的影响:①利用双频观测值,利用不同频率的观测值组合来对电离层的延尺进行改正。②利用电离层模型加以改正。③利用同步观测值求差,这种方法对于短基线的效果尤为明显。

(2)对流层折射

对流层的高度为40km以下的大气底层,其大气密度比电离层更大,大气状态也更复杂。对流层与地面接触并从地面得到辐射热能,其温度随高度的增加而降低。GPS信号通过对流层时,也使传播的路径发生弯曲,从而使测量距离产生偏差,这种现象称为对流层折射。减弱对流层折射的影响主要有3种措施:①采用对流层模型加以改正,其气象参数在测站直接测定。②引入描述对流层影响的附加待估参数,在数据处理中一并求得。③利用同步观测量求差。

(3)多路径效应

测站周围的反射物所反射的卫星信号(反射波)进入接收机天线,将和直接来自卫星的信号(直接波)产生干涉,从而使观测值偏离,产生所谓的“多路径误差”。这种由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应被称作多路径效应。减弱多路径误差的方法主要有:①选择合适的站址。测站不宜选择在山坡、山谷和盆地中,应离开高层建筑物。②选择较好的接收机天线,在天线中设置径板,抑制极化特性不同的反射信号。.与GPS接收机有关的误差

(1)接收机钟差

GPS接收机一般采用高精度的石英钟,接收机的钟面时与GPS标准时之间的差异称为接收机钟差。把每个观测时刻的接收机钟差当作一个独立的未知数,并认为各观测时刻的接收机钟差间是相关的,在数据处理中与观测站的位置参数一并求解,可减弱接收机钟差的影响。

(2)接收机的位置误差

接收机天线相位中心相对测站标石中心位置的误差,叫接收机位置误差。其中包括天线置平和对中误差,量取天线高误差。在精密定位时,要仔细操作,来尽量减少这种误差影响。在变形监测中,应采用有强制对中装置的观测墩。相位中心随着信号输入的强度和方向不同而有所变化,这种差别叫天线相位中心的位置偏差。这种偏差的影响可达数毫米至厘米。而如何减少相位中心的偏移是天线设计中的一个重要问题。在实际工作中若使用同一类天线,在相距不远的两个或多个测站同步观测同一组卫星,可通过观测值求差来减弱相位偏移的影响。但这时各测站的天线均应按天线附有的方位标进行定向,使之根据罗盘指向磁北极。

(3)接收机天线相位中心偏差

在GPS测量时,观测值都是以接收机天线的相位中心位置为准的,而天线的相位中心与其几何中心,在理论上应保持一致。但是观测时天线的相位中心随着信号输入的强度和方向不同而有所变化,这种差别叫天线相位中心的位置偏差。这种偏差的影响可达数毫米至厘米。而如何减少相位中心的偏移是天线设计中的一个重要问题。

三、GPS的最新发展与改进

面对导航市场的迅速发展和强大的竞争压力,美国政府不得不作出反映,计划在未来10年内对GPS做一系列的调整和改进。对GPS的改进将对GPS系统的3个部分进行,其中对星座部分的改进最大。

1.GPS星座的改进

(1)改善星座的分布(2)增强卫星的自主导航能力(3)取消SA政策(4)增加民用频率(5)频率复用(6)增强卫星发射信号的功率

2.地面监控部分的改进

卫星位置的精度直接影响到用户的定位精度,而地面监控站的数量和分布部分地决定了GPS卫星定轨的质量。目前GPS共有5个监控站,卫星位置的精度为1m~2m。美国军方正计划将国家制图局(NIMA)的7个GPS监控站纳入目前的控制网,使将来的监控站的分布更加均匀、密度更大,为了计算卫星的位置提供更多的、更及时的高质量观测数据。预计在未来10年,卫星星历的精度将达到亚米级,甚至达到厘米级,同时,向卫星上传数据的频率也将更高。

3.用户接受部分的改进

由于用户的用途不同,用户接受机的改进也是多样化的。接收机的硬件部分正朝多样化、小型化、模块化、集成化、操作简单等方向发展,例如出现了一些新的接收机可根据用户的需求用软件设定单频GPS、双频GPS等模式。接收机的面板上只有一、两个按钮和若干个显示灯组成,可完成接收机的基本操作。GPS的数据解算软件将基于数据库,朝着图形化、智能化等方向发展。这些发展的最终的目的是让一般用户更方便的使用GPS。

参考文献

[1]徐绍铨等.GPS测量原理及应用.武汉测绘科技大学出版社.1998.10.

误差范文篇5

在电能计量中,影响电能计量准确性的重要因素有,电能计量装置的准确性以及电能计量操作、电能损耗等,对于电能计量结果的准确性都有很大的影响。目前,在我国电力企业的电能计量中,存在的主要问题有:电网线路中的高压出线侧不能实现电能的计量;国产的三相两元件感应式电能表,在进行电能计量应用中,电能表的结构与功能上都存在有一定的问题;在电能计量过程中,电压互感器的二次导线压降会造成较大的电能计量误差。最后,在进行电能计量过程中,还存在有对于电能表的现场校验方法不合理,以及电能计量中的互感器准确度符合计量要求等,这些电能计量问题,都对于电能计量结果的准确性有很大的影响,应注意进行避免和控制。

电能计量装置与综合误差分析

电能计量装置通常情况,电力企业运营中电能计量装置,主要指进行电能计量应用的仪器与设备的统称,主要的电能计量装置包括电能表以及电能计量用的互感器、二次回路等。在进行电能计量过程中,对于电能计量准确性产生影响的电能计量装置误差,主要是指电能表、互感器以及二次回路等线路装置与仪器,进行电能资源计量过程中与实际电能解决不相符的计量差值。电能计量装置的综合误差分析在应用电能计量装置进行电能计量过程中,并不能够绝对准确的对于电能结果进行准确的计量,总会存在有一定的计量偏差,这也是电能计量装置的误差,也被称为电能计量装置的综合误差。进行电能计量过程中,要想对于电能计量装置的误差进行减小与控制实现,就需要对于电能表、互感器以及二次回路等电能计量装置中的计量误差情况,进行计算分析,从而实现对于电能计量装置的合理配置,以进行电能计量装置的误差控制。通常情况下,电能计量装置的综合误差,主要是指电能表误差、互感器合成误差以及互感器二次串联间隙型,这样避雷设备整体不用承担电压,不会出现快速的老化问题,及时某一部分发生故障,也不会对整个线路造成隐患。总之,对输线电路安装避雷设备,可以使部分雷电通过避雷线流进入杆塔,一部分进入大地,很大程度的减少了雷击电流对输线电路的损害。在安装避雷设备中要注意综合考虑经济因素和实际的效果,在保证防雷效果的同时,尽量的较少避雷器的数量。这就需要进行综合的考虑,在易击线路或者是易击线路上安装避雷器,并且确保周围没有其他屏蔽建筑物的干扰,在提高耐雷水平的同时,减少绕击跳闸现象的发生,进而起到综合的防雷效果。(四)增加绝缘子在雷电的易发地段或者是线路增加绝缘子,能够有效的提高绝缘水平,进而减少雷电灾害的发生。在海拔不高于1000米地区,输电线路中的绝缘子数量不应该少于七个,新建电路和大跨度档距线路中,都要适当的增加绝缘子数量。在实际的防雷绝缘子防护中,采用最多的是玻璃绝缘子,提高了绝缘的水平,很大程度的改善了闪络事故发生频率,一般来说玻璃绝缘子具有较高失效检出率,进而使绝缘子的维护工作简单方便。同时对于雷击频发地区或者是易击的杆塔应该加强线路绝缘的强度,进而有效的提高耐雷水平。(五)采用并联间隙技术该项技术是在绝缘子串的两端并联金属电极,进而构成间隙,在雷击发生在线路中时,使其转移到该间隙中,避免绝缘子和线路的灼烧,是一种有效的输线电路防雷技术。另外,在利用间隙进行防雷保护时,具有方便有效的方法,能够对间隙进行手动调试,其拥有两个球头间隙,这样就避免了输线电路出现电晕损耗。总之,输电线路的正常运作关系到供电的安全性和可靠性,影响着整个电力系统的正常运行,因此必须加强对输线电路的防雷保护,减少雷击的损害。

误差范文篇6

【关键词】统计工作数据误差原因策略

一、目前我国统计工作现存的不足之处

领导的重视程度不够,或者说,一些领导干部在如何正确看待统计工作的问题上存在有一定的误区;统计工作,由于统计方法、手段等的不合理、不完善,造成了统计性误差的存在;统计数据的真伪,由于缺乏有效的监管措施,在一定程度上,存在着人为地虚报或瞒报的成份。

二、存在于统计工作中的“数据误差”产生的主要原因

第一,多年以来,我国存在着“GDP为王”的一股考核风。由于受到领导干部业绩考核指标的影响,许多基层干部出于无奈,不得不故意虚报统计数据,来为自己的“政绩”增光添彩。同时,其主管部门对此也处于无奈的窘境。第二,某些地区、部门、行业,出于对自身利益的考虑,故意瞒报统计数据,以达到少缴、甚至不缴国家规定必须缴的一些规费、税金,从而导致了国家的相关规费、税费的大量流失。而这些地区、部门、行业,却因此而得到了大量的不当收益。目前,最典型的就是企业在交纳社会统筹时,故意瞒报、少报本单位的人均工资总额,从而达到少缴社会统筹基金的目的。第三,虽然我国的统计工作已经与国际接轨,但由于我国正在建设有中国特色的社会主义市场经济,现阶段仍处于发展中国家的阶段。统计工作中的统计方法、手段,还需要进一步的规范和完善。

三、针对我国目前统计工作中存在的“数据误差”应对的策略

1、加大对统计工作的宣传力度。力争使每一位统计参与者,特别是党政领导干部都要了解统计工作对我国国民经济建设起着巨大的作用,错误的统计信息会给国家的经济工作带来深重的灾难,努力提高他们对统计工作的正确认识,得到他们对统计工作的支持。

2、对目前干部考核中一些片面强调GDP增长的业绩考核制度进行改革。长期以来,统计工作中存在着“以数字论英雄”的局面,从而出现了“官出数字、数字出官”的怪现象。有鉴于此,中纪委曾经严肃指出,要清查在政府官员业绩考核中出现的“统计数据的腐败现象”,一经查实,严肃处理。这在一定程度上,遏制了虚报现象的不正之风。

3、完善统计工作中的统计考核指标体系,以及与此相适应的统计方法,从而在源头上来遏制问题产生的基本动因。必须对我国统计工作现状进行深入的分析,总结出统计工作中的行之有效的方法。另外必须承认,我国和国际上的先进的统计工作、统计方法相比,差距仍然较大,因此,我们必须虚心向国外先进同行学习,取人之长,补己之短,才能在短时间内,获得较大的成效。比如,我们在采用统计工作中的普查的方法的同时,采用西方大量使用的抽样调查和重点调查等这样一些方法,来弥补在普查工作中容易受到地方政府干扰的部分所带来的“数据误差”。在现实工作中,政府也意识到了这个问题的重要性,并已经相应成立了国家统计局直属调查队,其隶属关系不在当地,因而可以免受许多人为因素的干扰,为我国宏观经济决策提供重要的参考依据。

4、加大《统计法》的宣处力度,努力做到有法必依,执法必严。目前,我国的现状是,知道《统计法》存在的人寥寥无几。究其原因,一是人们大多对统计工作漠不关心,这就必须加大统计工作的宣传力度,使统计意识深入人心。二是《统计法》出台后,并没有很好地得到贯彻实施。针对这个问题,首先,必须要开展声势浩大的普法宣传,使老百姓,特别是党政官员们感觉到统计工作是有法可依的。其次,必须要组织定期或不定期的执法检查,对查出的问题,一定要依据《统计法》的要求认真处理,从而来形成一种氛围,使那些心中有“妄想”的官员们不敢再有所图。再辅以科学的指标考核体系,综合考虑每个党政官员们所处的工作环境、自然资源等多种因素,真实、公正地评价每一个人,这样,才能在真正意义上遏制住不正之风的存在,根除“数据误差”。5、努力提高我们统计从业工作者的自身素质。统计工作者自身素质的提高,是做好统计工作的首要的、基本的条件。试想,如果一个统计工作者对统计工作不太了解,我国统计工作的质量的提高又从何谈起?

四、结论

必须还要强调“以人为本”,以人的全面发展来带动统计工作的正确发展;并通过统计工作的正确发展,反过来推进人的全面发展。此外,充分运用现有的科技成果,使政府各职能部门,包括工商、税务、财政、审计、人事等各相应单位的数据共享,使得上面所述的虚报、瞒报者无处藏身。与此同时,还可以利用网络资源,在查出虚报、瞒报的同时,去引起、带动职能部门对其进行专项调查,从而使得统计工作真正地服务于国家建设,同时服务于党风廉政建设,服务于人民的需要。但这是一个漫长的过程,需要一步一步地去努力。最终,统计工作会随着大家的共同努力而不断提高。

【参考文献】

[1]符华敏:我国的统计现状分析[J].统计学杂志,2003(3).

误差范文篇7

关键词:机械加工工艺;技术误差问题;对策分析

1针对于机械加工工艺的技术误差成因的探究

(1)定位过程的技术误差问题。在机械加工生产当中误差问题非常容易在定位过程中出现,如果在定位过程中出现误差将会大幅度的降低整个机械加工的速度。为了更好的确保机械产品的精确性,那么在实际的机械加工生产之前相关工作人员一定要认真仔细的对设计和定位基准进行有效的选择核对,只有这样才能显著的减少误差的出现,也就会促进这个机械加工生产的过程顺利完成。(2)机床误差的技术误差问题。机床误差也是机械加工工艺中常见的问题之一,其中机床误差主要包括传动链误差、主轴回转误差以及导轨误差。主轴回转误差是机床各个部件相对位置和运动基准,主轴回转误差的精度会对机床成形运动之间的相互位置关系造成一定的变化。传动链误差的出现是在实际的运行过程中传动链不断磨损,导致生产制造和装配的精度降低。机床导轨误差在机械加工工艺中影响的情况主要包括导轨在水平面中以及垂直面中的直线度而形成的误差以及前后导轨在垂直面中由于扭曲度存在而形成误差。因为平均回转轴线和主轴两者之间的实际回转轴线之间存在着差距,从而也就在一定程度上导致产生主轴回转误差情况的发生,这样对零件的精度也会产生相应的影响[1]。(3)器具加工的技术误差问题。器具加工的技术误差问题主要包括两种原因,其中第一个原因是由于刀具在实际的应用过程中选择的规格不合适,导致生产的工件发生误差问题。第二个原因是在应用刀具中运行问题存在磨损因素,形成自身规格的改变,尤其是对固定尺寸的刀具会显著的提升产品出现误差的几率[2]。

2针对于促进机械加工工艺技术减少误差问题对策的分析

(1)坚持遵循机械加工工艺各项基本原则。促进机械加工工艺技术减少误差问题的对策就是要坚持遵循机械加工工艺各项基本原则,也就是“基准先行”“先粗后精”以及“先主后次”。在处理基准问题上一定要采用多表面加工的实际标准,从而来有效的降低发生定位误差存在的各种不良因素。还要采取有效的措施促使设计实际的标准以及定位的基准最大限度的重合,从而避免基准不重合误差情况的出现。所以说,在实际的机械产品加工和生产中一定要严格按照相关的基本原则进行,尽最大可能的降低机械加工工艺技术中存在的薄弱环节和误差。(2)及时补救误差措施的应用。在实际的机械加工工艺当中有一些工艺误差是不能有效避免的,但是在面对这种误差时可以适当的采取人为操作的形式来降低误差的发生几率。那么这就要求相关工作人员在工作当中一定要严格按照相关规定进行,不能随意篡改工作流程,制定一份内容全面的工作措施来降低加工过程中存在的误差现象,从而在根本上实现对加工误差合理科学的控制,为加工工艺准确度的提升奠定坚实的基础[3]。(3)直接减少误差法措施的应用。直接减少误差法能够最大可能的避免和降低误差的发生,其中在加工工作当中由于人为因素的影响,也许会存在机械加工人员工作责任感不强的因素,在很大程度上影响了机械加工产品的精确度。因此相关管理人员一定要有针对性的提升机械加工人员的工作能力,提升其自身的专业性技能和工作责任感,加强实践的机会来学到学到更多的经验,在以后的工作中一定要严格按照相关标准去做,彻底杜绝个人因素引起误差问题,从而显著的提升零件产品的精确度,促使产品达到高质量、高标准的目的。(4)误差转移法措施的应用。机械加工工艺系统中的几何误差以及受力受热变形等都是导致加工的精度受到负面影响,其中误差转移法措施的应用可以有效的将这种误差现象转移到非敏感方向上来达到减少或者避免误差的发生。例如,在实际的加工过程当中机械加工工艺系统的变化对零部件加工表面产生作用力而形成零件参数的变化,那么我们就可以合理的将作用力转移到切线方向上来降低作用力对精度的影响。所以说误差转移法的合理应用对加工精度组合有深远的影响,相关工作人员一定要充分的发挥出误差转移法的应用价值和作用。(5)减少温度变形措施的应用。最后,机床由于受热发生变形也是机械加工出现误差的原因之一,我们需要做的就是采取措施来控制受热变形情况的影响,因此采用冷却液冷却来达到散热的目的是一种可行性对策。冷却液能够显著的降低加工工件局部的温度来达到降低工件变形的目的,只要降低了工件变形也就会减少由于温度变形所形成误差的发生。除此之外,对于热量因素的处理可以通过减少机床和热源两者之间的联系和接触来降低热量的传递,或者采取润滑剂来降低摩擦力,从而实现热量的减少[4]。

3总结

通过上述问题的分析,我们意识到机械加工精确度其实就是衡量一个国家工业技术水平的重要参考依据。但是一定要意识到在机械加工过程中出现误差问题其实是正常的,并且存在误差类型也是多样化的,我们不能从根本上避免技术误差问题的发生,但是一定要采取有效的措施来减少技术误差问题的发生。因此,通过坚持遵循机械加工工艺各项基本原则、及时补救误差手段、直接减少误差法、误差转移法、减少温度变形手段等来完善和优化机械加工工艺,为实现提高产品功能以及使用寿命奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]李建.机械加工工艺技术的误差原因与策略探讨[J].中国科技信息,2014(17).

[2]周豹.机械加工工艺技术的误差与原因探究[J].现代制造技术与装备,2017(02).

[3]李荣.火炮关键参数误差方案的区间优化及神经网络优选[D].南京理工大学,2017.

误差范文篇8

1.1WPP误差指标的数学特性

无论要比较或改进预测方法,都需要通过其误差值的评估函数来评估预测的效果。为了明确地判断优劣,即使采用多个评估函数,也需要将各函数给出的不同数值综合为唯一的指标值。评估指标应具有可观性,即多次预测中的任何一个误差的改变都能引起指标值的变化。评估指标还应具有可控性,即评估指标值的改善一定代表着预测结果的改善。为了能据此对误差的评估函数进行优化,并改进预测方法,误差评估函数必须单调地反映预测结果的优劣。

1.2WPP误差指标的物理含义

一方面,WP时间序列的波动性、间歇性和随机性进一步加强了WPP误差的不确定性;另一方面,WPP使WP的不确定范围降低到WPP的最大误差区间,从而大大减小了WP的不确定性对电力系统稳定性、充裕性及经济性的影响。因此,值得关心的是WPP的上述影响,而不是WPP的本身。例如:对于低于切入阈值的风速,一方面由于风机均不工作,因此其预测误差并不重要;另一方面由于其预测误差不一定小,特别是用相对误差评估时。设想有2个预测方法,在风速的全部范围内的整体误差指标相同,但分别在大、小风速下有更好的精度,那么哪一个更适合于WPP呢?风能的间歇性使其实测值或预测值都可能接近或等于零值,故不宜采用基于相对值概念的评估指标。此外,WPP的正误差及负误差影响电力可靠性及经济性的方式不同,故误差评估指标必须予以区别。

2WPP传统评估指标的局限性

2.1传统评估指标

MAE,MAPE和RMSE等传统评估指标从不同方式的平均观点来反映预测结果的绝对值误差,并认为预测效果随着指标值的降低而改善。将MAE和RMSE分别标幺化,得到归一化平均绝对误差和归一化均方根误差;用χ2统计量作为WPP误差的评估指标。文献比较了各单项指标MAE,NMAE及RMSE等作为评估指标时的评估结果,发现它们之间存在不一致的结论。所有这些传统的评估指标都具有下述缺陷:

①绝对值相同的正误差与负误差产生相同的后果;

②各次预测结果的误差对指标值的影响与该误差的绝对值线性相关;

③不能反映实际系统对预测误差承受能力上的强非线性。为了克服不能区别对待正负误差的缺点,将MAE指标分为预测结果偏冒进时的MPE和预测结果偏保守时的MNE。但并未解决误差时正时负的WPP序列的评估问题。当风速序列较平稳或者规则变化时,各种WPP方法的误差一般都不会大。换句话说,WPP大误差往往发生在风速序列非常不规则,甚至混沌变化时。假设被测风速序列的样本集正确地反映了其概率分布,那么强波动、强间歇性时段的概率相对于整个时域来说一般并不会太大,但往往造成与其概率不成比例的严重后果,而传统评估指标却往往掩盖了这些小概率的预测大误差的影响。这就造成平均误差虽小,却与大误差个案的共存,并经过稳定性与充裕性问题的非线性放大,引入停电风险。在风电穿透率很大,而电网稳定性或充裕性裕度很小时,此类小概率大误差事件的风险不能忽视。指出:以RMSE最小化为目标函数来优化预测方法,其本质是误差分布的方差最小化,仅适用于预测误差呈高斯分布的特殊情况,而不能反映一般WPP误差分布的偏度、峰度等信息。但该文提出的基于熵函数概念的评估指标MEEF仍然无法计及小概率高风险的预测误差对系统的影响。

2.2评估预测误差序列的传统方法

误差序列是将误差值按时间顺序排列起来的离散序列,常用的测度为:均值、中位数、最大值、最小值、标准差、偏度、峰度等。它们从不同侧面描述误差序列的分布特性,但若要严格评估预测结果对系统的影响则应计及所有的样本,而这些传统的评估指标都无法实现。均值和中位数都是反映一组数据的中心位置的主要测度。均值是全部数据的算术平均;而中位数是位于一组按大小排列的数据中间位置上的那个数据。均值易受数据极端值的影响,而中位数则不然;当数据分布不对称度大时,可选用中位数。在误差的评估比较中,均值和中位数越接近零越好。最大值反映数据中的极端情况。它在很多评价体系中并不受重视,但在WPP中却可能严重影响备用容量的安排,并应分别对待正最大值和负最大值。其值越接近零越好。标准差是应用最广的离散程度的测度,其值越小越好。偏度反映了误差序列在均值两侧的非对称性。正态分布呈对称状,偏度为零。若分布右偏(或左偏),即右侧(或左侧)拖尾更长,则偏度为正(或为负)。风电预测的误差序列大多呈右偏分布,其右拖尾部分对应于小概率大误差的预测结果。峰度量度了误差序列的非平坦程度。正态分布的峰度为3;若峰度大于(或小于)3,则比正态分布“高瘦”(或“矮胖”)。WPP误差序列的峰度一般大于3,其值越大越好。指出风电预测误差序列的分布并不符合高斯函数,而更接近于Beta函数,其峰度变化幅度较大,在3到10之间。综合评估方法若在多指标并行评估的基础上,以某种合理的方式融合各自的评估结论,可以构成WPP结果的综合评估指标。但它既给出了更全面评估WPP结果的可能性,也可能由于融合方式的缺陷而引入更大的随意性。此外,基于多项传统指标的综合评估体系不可能克服其共同的本质缺陷。

3WPP误差的风险评估指标

所提出的风电预测误差的风险评估指标克服了当前各种指标的许多缺点,具体如下。

1)该误差评估指标以货币单位为量纲,从风险的角度定量地综合反映了WPP误差对经济性与安全性的影响,具有清晰的物理学概念及经济学概念。

2)指标值单调地反映了实际系统对预测误差承受能力上的强非线性;R值越大,风险越大。

3)可以区分正、负误差对电力系统的不同影响。

4)只需要一个标量就涵盖了众多不同的传统评估指标的视角。

5)不但可以感知整个考察时段内的任何一次预测误差的微小变化,而不会被埋没,并可用以指导对预测方法的改进。具有很强的可观性与可控性。

6)该风险成本可与其他成本直接相加,解决了“不必考虑小概率预测误差事件”与“必须重视高损失事件”相矛盾的困惑。

4结语

误差范文篇9

测量结果与被测对象客观存在的真实值之间的差异叫做误差,误差有偶然误差和系统误差之分.

在相同条件下的多次测量中,所得数据一般不尽相同,这表明每个测量值总会偏离被测对象的真实值,即测量总会产生误差,而且这种偏离不能预知是偏大还是偏小,也就是说这种偏离具有偶然性,这种由于偶然因素造成的误差叫偶然误差.例如,在实验中,不同实验者的估读能力不同等原因都会造成偶然误差,如果多次测量所得的数据都(或大部分)比真实值偏大或偏小,即误差的大小和符号基本不变,这种误差叫系统误差,系统误差与所选用的仪器不够准确.实验原理不够完善等因素都有关系,它是中学物理实验中遍布而广泛存在的一类误差,误差分析主要包括以下内容:分析误差的来源,分析减小和消除误差的方法,分析误差的大小等。

一、通过误差分析,找出实验失败的原因和解决问题的方法

中学物理教材中,大部分实验不需要进行理论计算,但必须能成功地验证物理现象,能帮助建立物理概念和规律.实际教学中,虽然正确操作,但是实验不成功的情况时有发生,要追究其原因,就要对实验系统误差进行分析.而实验原理不够完善又是造成系统误差而使实验失败的主要原因,王力帮教授说:“广义地讲,所谓实验原理就是实验方法,实验的装置和器材,实验过程等所依据的物理道理.”[u因此,中学物理教学中,通过分析因实验原理不够完善而产生的系统误差,可以帮助我们找出实验失败的原因,请看下面的举例,例1笔者在做“晶体的熔化与凝固”实验时(实验装置如图l所示),目的是想通过实验让学生认知晶体熔化与凝固时的特点晶体从温度达到熔点开始熔化到全部熔化完全的过程中,温度保持不变,其理想熔化图象应该如图2所示,但实验总是难获成功,实验与理论不符的现象:一是温度计示数还未到熔点(书中的理论值),萘就开始熔化:二是在熔化过程中温度不是保持一段时间不变,而只是稍微停顿便又缓速上升,即熔化时间过短,熔点不明显,其图象如图3所示,为何呢?

第一种现象中温度还未到熔点便开始熔化,是萘粉不纯或者温度计零点不准而造成的系统误差.对第二种现象,广西师范大学的罗星凯教授则分析说:“主要是萘粉受热不均产生的系统误差.由于采用水浴法加热(即把盛萘粉的试管没入水中加热),就使接触试管内壁的萘粉到试管中心处的萘粉之间有一温度梯度,外层萘粉温度高,中心处萘粉温度低,萘又是热的不良导体,故这种温差较大.这样,外层萘粉已开始熔化,但中心处的萘粉温度尚未达熔点,还在继续升温,而当中心处的萘粉温度也达到熔点时,本应保持一段时间温度不再上升,但此前已熔化的液态萘内部已存在温差(靠近试管内壁液态萘的温度超过熔点),致使液态萘发生对流,加快了导热,这就加快了剩下部分固态萘的熔化.”

通过上述分析可知,若采用水浴法要使实验获得成功,关键在于设法使萘粉均匀受热.罗星凯教授曾提出:“如果将剪碎的细铁丝之类的物体掺入萘粉并搅拌均匀,加快萘粉的导热,缩小其内外温差.”加热的同时再用图4所示的螺旋形搅拌器上下翻搅萘粉,并控制灯芯火焰缓慢加热萘粉,使萘粉均匀受热就能改进实验之不足,而使实验达到如图2所示的理想效果.

类似的例子在中学物理教学中是屡见不鲜的.如做静电实验晴天容易成功而阴天不容易成功,做马德堡半球实验,如果抽气筒橡胶管过软不容易成功等,都可以通过分析系统误差找出实验失败的原因,从而找到解决问题的方法.

二、通过误差分析,合理选择实验仪器

1.分析系统误差,合理选择实验仪器

伏安法测电阻、测物体密度等,是要求中学生重点掌握的定量实验.要保证做好这些实验,首要的任务是要能合理配置实验仪器,而中学物理教师在做课前准备时,往往会随意搭配仪器.这可能给测量结果带来较大的误差,也不利于培养和提高学生的综合实验素质.合理选择实验仪器是正确进行物理实验(特别是定量实验)的基本要求,也是培养学生实验能力的基本要求.全国各省市每年的中考试题中,根据测量需要达到的准确程度则应合理选择刻度尺,电学量测量中应合理选择电表(电流表,电压表等)量程等,都是重点考核内容.

所选实验仪器不够准确或者配置不合理都会产生较明显的实验系统误差,反过来,分析系统误差有助于实验仪器的合理选择.因此,分析实验仪器给测量结果带来的系统误差,是一种合理选择实验仪器的理论依据,下面举例来对此进行阐述,例2初中物理课本(课改实验区人教版八年级下册)的教学中,遇到这样一个实验:“用电压表电流表测电阻”,即伏安法测电阻的实验,其中仪器的选取配置如下:阻值为5~10欧的待测电阻,电压为6伏的电源,量程为O—3安的电流表,量程为0~15伏的电压表,开关,滑动变阻器,导线,实验电路如图5所示.

实验后要求学生“想一想,议一议”:在准备物理实验时,不仅要考虑需要哪些器材,还要考虑器材的规格和性能.在这个实验中,如果被测电阻为5欧,选用量程为O一0.6安的电流表和量程为O—3伏的电压表是否合适?为什么?

现对两种选择产生的系统误差进行分析来回答这一问题误差理论告诉我们,电表使用中可能出现的最大相对误差为:如果实验中两表都选小量程,指针均能偏过量程的2/3,但均可能超量程,是否可能超量程就不能选用呢?我们知道,电路中的滑动变阻器具有限流和保护功能,而且实验中总要求在闭合开关前要将滑片置于变阻器的阻值最大端.本实验中,当电压表示值在2,00~3.00伏范围内(满量程的2/3以上)。

可见,即使选择小量程实验,电表内阻对实验结果产生的相对误差也非常小,可以略去不计,我们可以只考虑量程不同产生的系统误差来合理选择仪器.综合上述分析结果表明:选择大量程实验,测量结果是相当粗略的,其相对误差非常大,选择小量程实验是合适的.

2.分析偶然误差,合理选择实验仪器

在本文下一问题的讨论中我们将看到,在测量固体密度实验时,通过对偶然误差的分析发现,如果确定选用中学常用的精度为1cm3的量筒测物体体积,那么,配置托盘天平(不需要物理天平)就能满足实验要求.限于篇幅,此处不作详细分析,通过误差分析,选择恰当的测量仪器进行物理实验,是中学物理实验教学的重要方面,中学物理教师应该引起足够的重视.

三、通过误差分析,找出提高实验结果准确度的有效办法

虽然对中学生实验测量结果的准确度要求不是很高,但教师必须有意识能让学生测出较准确的结果,并适当引导学生分析如何才能测出准确结果,这对培养学生的实验素质是有积极意义的.

如果测量值与被测量真实值的差值越小(即误差越小),测量结果的准确度就越高,系统误差和偶然误差都会影响测量结果的准确度,由此可见,进行误差分析,寻求实验最佳条件,可以减小误差,提高实验结果的准确度.

例3用感量为0.2克的天平和精密度(最小分度)为1锄?的量筒测铝柱体的密度.若测得m-(57.3±0.2)g(估计读数的偶然误差为0.2g),V=V2-I/i=(21.0+0.5)cm(vl为量筒中原来水的体积,V2为浸入铝柱体后水的体积,估计读数的偶然误差为精度的一半,即0.5cm)该实验中“天平、量筒测量时产生的误差主要是偶然误差,而系统误差可略去不计”,这也可用下述实验加以验证:量筒内先盛lO.Ocm水,倒入另外的容器内,再用量筒量盛lO.Ocm水后,将先倒入容器内的水加入量筒内水中,依此进行,发现每次水的体积分别为20cm、30cm……,即量筒自身的固定系统误差非常小.故此实验中主要分析偶然误差对实验结果的影响,物体的密度为:p-7n/V;57.3/21.0-2.73g/cm3根据误差理论,被测柱体的质量和体积的最大相对误差分别为:8m;Am.2/57.3卸.003=0.3%8V=2AW(V2Vl=2x0.5/21.0=0.048=4.8%根据间接测量的误差传递公式,密度值的最大相对误差为:8p=8m+8v.05-5%

这一误差来源主要是体积的测量.怎样减小这一误差呢?

我做了如下试验,让六位同学在互不知道他人数据的条件下读量筒内水的体积,当水的体积在28.Ocm3—29.Ocm3之间时,三位同学的读数分别是28.2cm3,28.3cm3,27.9cm3;当我将水的体积调整在20.Ocm时,三位同学的读数惊人地相同为20.Ocm说明读量筒整刻度上水的体积,其读数误差较小.

故实验中,如果在浸入柱体前,仔细把水的体积调整在量筒某一整刻度,其读数误差就能大大降低,可略去不计(即认为此时不产生读数的偶然误差).这样,测量体积的最大相对误差可近似由2xAV/(V2-Vl)降低至AV/(V2-Vl),密度测量值的相对误差可以由5%降低至2.5%.再从AV/(V2-Vl)项^还可看出,如果选长圆柱体实验,可以增大(V2-vl),减小AV/(V2-Vl)项,再提高测量结果的准确度.

通过误差分析,找出产生误差的主要因素,并设法减小该项误差,可使实验达到最优化的效果.这对中学物理实验有普遍的指导意义,使用刻度尺测长度时使零刻度对齐被测物体的一端,指零仪器使用前调零等,都能提高测量结果的准确度.

四、通过误差分析,判断学生实验结果

教学中,如果教师不通过误差分析来确定误差范围,从而判断学生实验结果的对错与优劣,那么,也许学生因操作错误获得了错误结果,但老师却全然不知,试想这样的教学,质量何在?这就告诫我们,即使是中学物理实验,教师也要先根据正确的操作、记录与数据处理,计算出实验结果的误差,确定实验结果的合理区间范围,进而对学生实验结果的可靠性,合理程度进行分析与评价,判断学生实验操作的正确与否.

误差范文篇10

在机械制造业当中,误差是一真实值与理论设计值之间的一种差异,由于实际生产能力的限制导致了误差不可避免,是客观存在的。因此只有通过提升生产技术以及工艺水平来减小误差,从而确保机械加工生产出的成品能够最大限度的满足设计要求。由于误差本身具有不可避免的特点,所以本文通过对机械加工当中较易产生的误差进行了探讨,具体有机床、刀具的几何误差、定位误差、工艺系统受力变形产生的误差和工艺系统受热变形产生的误差以及调整误差等。以下就分别对这六种原因进行详细分析。

1.1机床的几何误差机床是将金属毛坯经过切削、焊接、挤压、锻造等方式加工成机械零件的,现阶段的机械半成品以及成品生产都是通过车床进行加工制作的,因此可以说通过机床加工是导致机械产生误差的主要原因之一。机床使用夹具将工件固定,然后通过高速旋转的刀具对其实行各种切削工作,所以机床的工作精确度直接影响着加工机械零件的尺寸精度。其中机床工作精度主要包括机床主轴的旋转精度、导轨精度以及传动链的精度。主轴是车床的重要组成部分如图1所示,车床主轴装有夹具、工件或者刀具,依靠主轴的旋转控制钻头、切刀或者铰刀对工件进行加工。而由主轴的精度产生的误差主要是因为,在夹装工件或者刀具时基准存在偏差并且在高速旋转的过程中,产生的动力直接传递给工件或者刀具产生一定的位移,从而影响到了机械零件加工的精确性;导轨决定着机床上各部件的运动轨迹和方向,是机床的运动基准。由导轨精度产生的误差主要是因为机床各部件相对位置关系存在偏差以及长期的使用使得导轨出现不同程度的磨损以及质量安全等问题导致机械零件加工产生误差,而且导轨的精确度下降对于机床本身的危害性也极大。

1.2刀具的几何误差在机械加工生产过程中会使用到各种加工工具,例如切刀、铣刀、铰刀、扩刀、镗孔刀以及钻头等,因此由于刀具的使用也容易导致机械加工产生误差。机床的切削加工是通过刀具和工件之间的相对运动,然后剥离工件毛坯上不需要的余料来实现的。由于刀具种类的不同直接决定了尺寸以及形状的存在较大的差异性。当采用定尺寸刀具进行加工时,即用刀具的相应尺寸(如钻头、铰刀、扩刀等)来确保工件被加工部位尺寸精度的方法时,刀具的精确度会直接导致机械零件加工产生误差,而使用一般刀具进行加工的机械零件,对于误差的影响则相对要小很多。此外由于刀具和工件之间的运动是相对的,加上夹具在其中所发挥的贯连作用,因此,夹具的精确与否,也对机械零件的误差产生了一定的影响,表1为机械加工中不同刀具的参数要求。

1.3定位误差机械加工当中的定位误差主要分为基准不重合以及定位制造不准确两种情况。其中基准是机械制造中应用最为广泛的一个概念,通过基准来确定机械零件的点、线、面之间的关系。在机械加工中基准又可以分为设计基准、加工基准以及定位基准。类零件一般情况下都是选择轴孔的轴线作为径向的尺寸基准,重要端面以及加工精度最高的面和与其他零件的接触面等则是作为长度方向的基准。如果这实际生产过程中定位选择出现偏差就会造成机械零件加工产生误差。定位制造由工件定位面与及夹具定位元件两者组合而成,其不准确而产生的误差,主要是因为机床夹具上定位元件的尺寸设计与理论标准存在偏差,而且这些误差必须要保持在规定标准的公差范围内进行合理变动。但是如果定位误差变动超出了公差允许的范围,就会引起工件和夹具存在间隙,并且在机械加工过程中产生较大的位置变动量,从而导致机械加工零件产生误差,图2所示为工件夹装槽。

1.4工艺系统受力变形产生的误差机械加工过程中由于工艺系统受力变形产生的误差主要由工件刚度、刀具刚度以及机床部件刚度三方面因素所决定的。其中工件刚度如果低于机床、刀具以及夹具的刚度,则在主轴高速旋转以及切削的过程中,就会由于工件的刚度不足产生变形从而影响了机械零件的加工精度;如果使用外圆车刀进行机械零件加工时,其刚度影响产生的变形可以忽略不计,但是对于加工直径较小的内孔工件时,刀具刚度较差很容易在高速运转过程中产生形变,影响到内孔的加工尺寸;机床内部具有很多复杂的零部件,所以各种零部件的刚度对机械零件加工误差也有一定的影响。

1.5工艺系统受热变形引起的误差机械加工过程中由于工件和道具都是在高速运转下进行作业,此时机床、刀具、夹具以及工件之间会产生摩擦热,而且热量会通过各种媒介进行传播,尤其是在工件和刀具接触时局部会产生极高的热量,因此不可避免的会受到热变形的影响,所以工艺系统受热变形也是导致机械零件加工产生误差的一项重要因素。通常情况下对一些对精密度要求较高的零件,特由于热变形所引发的误差甚至会直接造成零件报废。

1.6调整误差机械零件的加工过程可以细化分为不同的工序,而且每一道工序完成以后都要进行相应的调整,如在机床上,工件与及刀具都需要进行调整,比方说它们的原始精度皆能达到对机械工艺的相应规定,且又不考虑其它动态性因素,此时,误差影响的调整对加工精度有着决定性意义,如果调整校验存在偏差也会使机械加工产生误差。

2对机械加工中的误差进行改进的有效措施虽然说,在机械加工中很难避免误差的存在,但仍通过可分析其产生的原因,注意加工中的关键环节,尽量减小误差对机械零件加工造成的负面影响,本文从以下六个方面分析机械加工误差的改进措施。

2.1减少原始误差减少原始误差是机械加工中减小误差影响的一种基本方法,主要是通过对机械零件的各个加工工序进行检测,查明误差存在的原因后针对性的促使尽量减少误差对工件加工带来的影响。例如在进行细长轴的车削加工时,由于轴向切削力很容易引发弯曲变形影响机械零件的加工精度,所以可以使用大走刀反向的车削方法消除轴向切削力引起的弯曲变形。

2.2补偿原始误差虽然误差无法彻底消除,但是可以通过人为地制造出一种新的误差,抵消原误差对机械零件加工时带来的影响。运用补偿原始误差法需要注意的是两种误差必须保持大小相等方向相反,即如果原始误差是正值,则人为地制造误差应该为负值。

2.3转移原始误差在机械加工过程中还可以通过转移原始误差,减小误差。具体可以通过转移工艺系统的几何误差、受力变形以及热变形等。例如机械零件加工过程中如果机床精度无法满足零件加工时的要求,可以通过优化机械加工工艺上或者增强家具的精度来转移由于机床精度不足产生的影响。

2.4均分原始误差在机械加工过程中由于工件毛坯自身性能的问题或者在上一道加工工序中产生的误差延续到下一工序当中时,就会不断扩大误差对工件精确度的影响,此时就需要通过均分法来进行处理。此法实际上就是将原始误差进行等量划分(假设分为n组),那么此时每组的误差范围相对原来来说就缩短了1/n,接着再对每一道工序进行优化调整,从而最大限度的减少了原始误差对机械加工零件的影响。

2.5均化原始误差通常在于整个机械零件的加工过程之中难免会有一些对配合精度具有较高要求的孔、轴存在,此时,往往会采用刀具研磨工艺,而该工艺则对磨具(研磨工具)本身的精度要求不高,只是当研磨工具与工件在高速旋转并且进行切削研磨时,通过反复的摩擦时改变工件的形状并最终达到较高的精确度,此时工件与研磨具之间就行成了一个相互摩擦并且损耗的过程,通过摩擦和损耗不断地减少误差,即误差均化法。该方法其实质是对工件与及磨具的接触表面间相比较下寻找彼此间的差异,继而在机械加工的整个过程当中进行不断的修正,以加工表面误差的缩小及均化来减少和降低工件加工表面的误差。在机械零件加工中,多数精密基准的工件都采用到了均化原始误差的原理。