為什么實(shí)驗(yàn)有誤差
為什么實(shí)驗(yàn)有誤差答于偶然因素消除，任驗(yàn)研究的結(jié)果都具有誤差。
誤差驗(yàn)觀測值和真值的差異。
誤差自始至終存在于一切試驗(yàn)的過程之中。
根據(jù)誤差的性質(zhì)和產(chǎn)生原因，可以將誤差分為隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差兩大類型。
（1）系統(tǒng)誤差：由某個(gè)或某些固定的因素引起，在整個(gè)試驗(yàn)過程中誤差的符號和數(shù)值是恒定不變的，或遵循著一定的規(guī)律變化。
可以根據(jù)其產(chǎn)生的原因加以校正或消除。
（2）隨機(jī)誤差：當(dāng)在同一條件下對同一對象反復(fù)進(jìn)行測定時(shí)，在無系統(tǒng)誤差存在的情況下，每次測定結(jié)果出現(xiàn)的誤差，沒有規(guī)律，這種誤差稱為隨機(jī)誤差。
由偶然因素引起，不可避免，只能減小，不能消除。
在試驗(yàn)中，還可能存在由于試驗(yàn)人員粗心大意所發(fā)生的差錯(cuò)，這是應(yīng)予杜絕的。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),往往存在誤差,因此需要設(shè)置( ),也就是( )試驗(yàn)在相同的條件下要重
對照；相同；誤差；平均。
需要解釋么
有人認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中重復(fù)的次數(shù)越多，結(jié)果誤差越小，談?wù)勀愕目捶?/h2>
誤差測量中，由于各種原因測量值與真值總是存在差異，0xxx??? (1-1)0x為真值，x為測量值，其差x?就稱為誤差，也叫絕對誤差。
測量誤差存在于一切測量之中，貫穿實(shí)驗(yàn)過程的始終，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，測量誤差越來越小，但卻永遠(yuǎn)不能降低到零。
但是這里有一個(gè)問題需要注意，真值0x是客觀存在且又不可測知的，因此在實(shí)際測量中，誤差并不能由（1-1）式簡單地計(jì)算出來。
建立在統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)上的誤差理論，是我們在實(shí)際測量中處理誤差問題的理論基礎(chǔ)。
絕對誤差可以評價(jià)某一測量的可靠程度，但若要比較兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同測量結(jié)果時(shí)，它就無能為力了，這就需要用相對誤差來評價(jià)測量的優(yōu)劣。
相對誤差定義為%100??測量最佳值絕對誤差相對誤差?二、誤差與分類從誤差的性質(zhì)上可分為兩大類：系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。
（一）系統(tǒng)誤差在同樣的條件下，對同一物理量進(jìn)行多次測量時(shí)，誤差的大小和正負(fù)總保持不變，或按一定規(guī)律變化，或是有規(guī)律的變化，或是有規(guī)律的重復(fù)，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。
系統(tǒng)誤差主要來自三個(gè)方面：1.儀器誤差，這是由于儀器本身的缺陷或沒有按規(guī)定條件使用而引起的。
如儀器零點(diǎn)不準(zhǔn)，尺子長了或短了一點(diǎn)，天平不等臂或使用的砝碼有誤等等。
2.理論（方法）誤差。
只是由測量所依據(jù)的理論公式本身的近似性引起的，如單擺周期公式glT??20成立的條件是擺角趨于零、擺繩質(zhì)量為零等，這樣的實(shí)驗(yàn)條件是不能完全滿足的，勢必要帶來誤差。
3.個(gè)人誤差。
這是由于觀測人員生理或心理特點(diǎn)所造成的，這通常與觀測人員的固有習(xí)慣和反應(yīng)速度等有關(guān)，其結(jié)果是使測量數(shù)據(jù)總往一個(gè)方向偏。
如用秒表測量固定時(shí)間間隔時(shí)，有人就總是偏大，而有人卻總是偏小。
4.環(huán)境誤差。
是由于儀器的使用環(huán)境(溫度、濕度、電磁場)不符合儀器的原設(shè)計(jì)要求而產(chǎn)生的。
例如要求在20℃±2℃條件下使用的儀器，放在-20℃的環(huán)境下使用；磁電式儀表附近有強(qiáng)磁場等均會引進(jìn)環(huán)境誤差。
系統(tǒng)誤差有些是定值的，如某些儀器的零點(diǎn)不準(zhǔn)；有些是積累性的，如用受熱膨脹的鋼尺進(jìn)行長度測量，隨著測量時(shí)溫度升高指示值就偏小，且誤差值隨待測長度成比例增加；有些是周期性或一定規(guī)律化。
要減小系統(tǒng)誤差，一般要在實(shí)驗(yàn)前對測量儀器進(jìn)行校正，在實(shí)驗(yàn)時(shí)找出系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因，采取一定的方法去消除或部分消除，或?qū)y量結(jié)果進(jìn)行修正。
對于定值系統(tǒng)誤差，一般采用的技巧和方法有：交換法、替代法、異號法等。
系統(tǒng)誤差是有規(guī)律的，因此多次測量取平均值并不能減小系統(tǒng)誤差。
（二）隨機(jī)誤差如果實(shí)驗(yàn)中已理想地消除了系統(tǒng)誤差，在相同條件下多次測量同一物理量時(shí)，還會發(fā)現(xiàn)各次測量值之間有差異，這種誤差是由于人的感官靈敏程度和儀器精密程度有限，周圍環(huán)境的干擾以及隨測量而帶來的其他不可預(yù)測的偶然因素造成的。
這些由于偶然的或不確定的因素所造成的每一次測量值的無規(guī)則的漲落，稱為偶然誤差，也叫隨機(jī)誤差。
盡管這種誤差是隨機(jī)的，每次測量值時(shí)而偏大，時(shí)而偏小，但它服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，常見的統(tǒng)計(jì)規(guī)律是比真值大和比真值小的測量值出現(xiàn)的幾率相等；誤差小的數(shù)據(jù)比誤差大的數(shù)據(jù)出現(xiàn)的幾率大；誤差越大出現(xiàn)的幾率越小，出現(xiàn)很大誤差的幾率趨于零。
因此增加測量次數(shù)，可以減小隨機(jī)誤差，但是隨機(jī)誤差是不能完全消除的。
當(dāng)測量次數(shù)足夠多時(shí)隨機(jī)誤差服從正態(tài)分布。
隨機(jī)誤差主要來自下列三個(gè)方面：1.主觀因素由于觀測人員的感官靈敏程度和操作熟練程度的限制，使得主觀判斷出現(xiàn)不確定性。
2.測量儀器的影響測量儀器精度不夠高或工作狀態(tài)不正常，使得示數(shù)不重復(fù)和不固定。
3.環(huán)境的影響氣流擾動、溫度起伏、電磁場的不規(guī)則干擾等均會影響測量結(jié)果。
除了上述兩類誤差以外，還可能發(fā)生由于讀數(shù)、記錄上的錯(cuò)誤，由于突發(fā)的不正常的條件變化，儀器工作不正常等因素造成的錯(cuò)誤，而使數(shù)據(jù)序列中出現(xiàn)“壞值”。
錯(cuò)誤不同于誤差，必須剔除。
這種剔除要遵守一定的規(guī)則，而不能不恰當(dāng)?shù)?、人為地把一組數(shù)據(jù)中離散較大的數(shù)據(jù)都去掉，那樣就會使測量結(jié)果的可靠性失去標(biāo)準(zhǔn)。
總之，系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差性質(zhì)不同，來源不同，處理方法也不同．
弦振動實(shí)驗(yàn)思考題 實(shí)驗(yàn)中可能存在哪些誤差
哪些是系統(tǒng)誤差
誤差分析的主要是實(shí)驗(yàn)題。
所以，在做實(shí)驗(yàn)題之前，你要熟悉實(shí)驗(yàn)的步驟和實(shí)驗(yàn)條件。
通常情況下，誤差分析題設(shè)問主要就是考察學(xué)生關(guān)于''實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)條件''的考察。
因此，必須熟悉掌握這兩方面
\ \ 在熟悉掌握實(shí)驗(yàn)的具體步驟之后，還要多練習(xí)題，只有多練題，才能掌握的融會貫通；才能見識更多的題型，更容易解題，不易失分。
\ \ \ 在真正解題過程中，要仔細(xì)觀察題干所給的已知條件，再把已知的與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行對照，如果發(fā)現(xiàn)有不同的地方，則， 【 誤差 】就很有可能出現(xiàn)在這些地方
因此，樓主要注意
\ 或者增加MSA分析報(bào)告
實(shí)驗(yàn)過程中，測量誤差是客現(xiàn)存在的，所以需要對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，一般實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和表達(dá)的方式主要有
測量時(shí),由于各種因素會造成少許的誤差,這些因素必須去了解,并有效的解決,方可使整個(gè)測量過程中誤差減至最少.測量時(shí),造成誤差的主要有系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差,而系統(tǒng)誤差有下列情況：誤讀、誤算、視差、刻度誤差、磨耗誤差、接觸力誤差、撓曲誤差、余弦誤差、阿貝 (Abbe) 誤差、熱變形誤差等.系統(tǒng)誤差的大小在測量過程中是不變的,可以用計(jì)算或?qū)嶒?yàn)方法求得,即是可以預(yù)測,并且可以修正或調(diào)整使其減少.這些因素歸納成五大類,詳細(xì)內(nèi)容敘述如下： 1.人為因素 由于人為因素所造成的誤差,包括誤讀、誤算和視差等.而誤讀常發(fā)生在游標(biāo)尺、分厘卡等量具.游標(biāo)尺刻度易造成誤讀一個(gè)最小讀數(shù),如在10.00 mm處常誤讀成10.02 mm或9.98 mm.分厘卡刻度易造成誤讀一個(gè)螺距的大小,如在10.20 mm常誤讀成10.70 mm或9.70 mm.誤算常在計(jì)算錯(cuò)誤或輸入錯(cuò)誤數(shù)據(jù)時(shí)所發(fā)生.視差常在讀取測量值的方向不同或刻度面不在同一平面時(shí)所發(fā)生,兩刻度面相差約在0.0.4 mm之間,若讀取尺寸在非垂直于刻度面時(shí),即會產(chǎn)生 的誤差量.為了消除此誤差,制造量具的廠商將游尺的刻劃設(shè)計(jì)成與本尺的刻劃等高或接近等高,(游尺刻劃有圓弧形形成與本尺刻劃幾近等高,游尺為凹V形且本尺為凸V形,因此形成兩刻劃等高. 2.量具因素 由于量具因素所造成的誤差,包括刻度誤差、磨耗誤差及使用前未經(jīng)校正等因素.刻度分劃是否準(zhǔn)確,必須經(jīng)由較精密的儀器來校正與追溯.量具使用一段時(shí)間后會產(chǎn)生相當(dāng)程度磨耗,因此必須經(jīng)校正或送修方能再使用. 3.力量因素 由于測量時(shí)所使用接觸力或接觸所造成撓曲的誤差.依據(jù)虎克定律,測量尺寸時(shí),如果以一定測量力使測軸與機(jī)件接觸,則測軸與機(jī)件皆會局部或全面產(chǎn)生彈性變形,為防止此種彈性變形,測軸與機(jī)件應(yīng)采相同材料制成.其次,依據(jù)赫茲 (Hertz) 定律,若測軸與機(jī)件均采用鋼時(shí),其彈性變形所引起的誤差量 應(yīng)用量表測量工件時(shí),量表固定于支持上,支架因被測量力會造成彈性變形,如圖2-4-3所示,在長度 的斷面二次矩為 ,長 的支柱為 ,縱彈性系數(shù)分別為 、 ,因此測量力為P時(shí),撓曲量 為 .為了防止此種誤差,可將支柱增大并盡量縮短測量軸線伸出的長度.除此之外,較大型量具如分厘卡、游標(biāo)尺、直規(guī)和長量塊等,因本身重量與負(fù)載所造成的彎曲.通常,端點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)器在兩端面與垂直線平行的支點(diǎn)位置為0.577全長時(shí),其兩端面可保持平行,此支點(diǎn)稱之為愛里點(diǎn) (Airey Points) .線刻度標(biāo)準(zhǔn)器支點(diǎn)在其全長之0.5594位置,其全長彎曲誤差量為最小,此處稱之為貝塞爾點(diǎn) (Bessel Points) 4.測量因素 測量時(shí),因儀器設(shè)計(jì)或擺置不良等所造成的誤差,包括余弦誤差、阿貝誤差等.余弦誤差是發(fā)生在測量軸與待測表面成一定傾斜角度 ,如圖2-4-5所示其誤差量為 ,為實(shí)際測量長度.通常,余弦誤差會發(fā)生在兩個(gè)測量方向,必須特別小心.例如測量內(nèi)孔時(shí),徑向測量尺寸需取最大尺寸,軸向測量需取最小尺寸.同理,測量外側(cè)時(shí),也需注意取其正確位置.測砧與待測工件表面必須小心選用,如待測工件表面為平面時(shí)需選用球狀之測砧、工件為圓柱或圓球形時(shí)應(yīng)選平面之測砧.阿貝原理 (Abbe’ Law) 為測量儀器的軸線與待測工件之軸線需在一直在線.否則即產(chǎn)生誤差,此誤差稱為阿貝誤差.通常,假如測量儀器之軸線與待測工件之軸線無法在一起時(shí),則需盡量縮短其距離,以減少其誤差值.若以游標(biāo)尺測量工件為例,如圖2-4-6所示,其誤差為 ,因此欲減少游標(biāo)尺測量誤差,需將本尺與游尺之間隙所造成之 角減小及測量時(shí)應(yīng)盡量靠近刻度線.若以量表測量工件為例,如圖2-4-7所示其量表之探針為球形,工件為圓柱,兩軸心有偏位量 時(shí),其接觸的誤差量為 .若量表之探針和工件均為平面時(shí),若兩平面傾斜一定角度 時(shí),其接觸的誤差量為 如圖2-4-8所示,此誤差稱為正弦誤差.圖2-4-9所示為凸輪在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的誤差分析圖,為了減少磨損,常將從動件的端頭設(shè)計(jì)成半徑為 的圓球或圓柱體,兩者間的壓力角為 ,因此引起誤差為. 5.環(huán)境因素 測量時(shí)受環(huán)境或場地之不同,可能造成的誤差有熱變形誤差和隨機(jī)誤差為最顯著.熱變形誤差通常發(fā)生于因室溫、人體接觸及加工后工件溫度等情形下,因此必須在溫濕度控制下,不可用手接觸工件及量具、工件加工后待冷卻后才測量.但為了縮短加工時(shí)在加工中需實(shí)時(shí)測量,因此必須考慮各種材料之熱脹系數(shù) 作為補(bǔ)償,以因應(yīng)溫度材料的熱膨脹系數(shù) 不同所造成的誤差.
