整理自《误差理论与数据处理》——合肥工业大学
机械专业用于教授学生误差与精度概念的课程叫做《公差与测量》,而公差的本质含义就是误差,所以这门课其本质教授的还是误差理论。当时在学校并没有好好学习这么课程,工作之后才发现这个课程的重要性。特别是在机械设计过程中,是要考虑到加工的。你需要在工程图中给关键的尺寸标注出加工的公差,这样加工人员才能有办法加工和检验零件是否合格。而评定加工优良的指标主要有两点:加工精度【尺寸精度和形位精度】和表面粗糙度【表面光洁度】,要以具体指标来判定的话,这就不得不牵扯到误差。
那么什么是误差呢?误差=测得值-真值。
真值又是什么呢?真值就是被观测的量本身所具有的的真实的大小。例如我们用游标卡尺测量一个铝棒的直径。有些人测得直径是5.22mm,有些人测得的直径是5.20mm,这些测得的值就是我们从卡尺上读出来的,但是这个铝棒的真值我们是没有办法知道的。一般情况下,真值都是不知道的。只有一些特殊的情况,例如平面上三角形的内角和是180度,这种是经过数学严格证明的,这种真值称为理论真值。所以如果是测得的值,100%都是有误差的,这是无法避免的。所以在这种情况下,我们用约定真值(约定真值与真值得误差必须足够小)来代替被测量的真值,来计算测量误差。
只要存在测量,就必然存在测量误差,测量误差分三种:系统误差,随机误差,粗大误差。
系统误差:在测量条件不变的条件下,是一个固定值,例如:传感器的零位误差(也叫零偏),只要能确定系统误差,在测得值中直接用修正值扣除,就可以消除系统误差对测量结果的影响了。
随机误差:顾名思义就随机发生的,并且不可预知,以打靶为例,子弹的弹着点分布的,越稀松随机误差越大,越密集随机误差越小。
粗大误差:顾名思义就是粗心大意的误差,这种误差往往就是错的,例如:因为电磁干扰,传输过程中产生的误码。这种是要发现并且剔除掉的。
所以误差越小,精度越高。
精度也是分三个方面:准确度,精密度,精确度。