测控技术在测量误差理论方面的应用及发展

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  摘 要:人类对于自然的认识,是通过不断地测量与研究,方可了解自然。因此,本文从误差理论、计量发展与其应用三方面为中心,论述了测量误差理论的发展历程与发展方向,以及计量在现代的发展方向与成就。简单概括误差理论在现代的应用,对于我们现代经济发展的重要影响。
  关键词:误差理论;计量发展;应用
  人类为了了解认识自然,遵循它的发展规律,需要不断地对自然界的各种现象进行测量与研究,所以测量技术是认识自然至关重要的一门技术。然而由于实验方法和实验设备的不完善,周边环境的影响,以及人们认识能力、技术等的限制,测量和实验所得数据和被测量的真值之间,因此难免会存在或大或小的差距,这个数值上的差距就可以理解成误差。在发展的过程中,逐渐形成了误差理论。
  1 误差理论的发展
  经过多年社会技术与科技的发展,误差理论也随之成长,他的历史已经有200多年了。从它的发展史来看,误差理论大致可分为两个部分:一、经典误差理论。二、现代误差理论。
  经典误差理论以统计理论为基础,主要以随机误差为对象进行数据处理,初期的经典误差理论仅有误差这个概念,如古代人们日常生活中称量食品、货物中都会认为自己所买的与标准的存在误差。误差理论前期,许许多多学者对其的研究,将其误差分为:随机误差、系统误差、粗大误差三大类。随机误差主要由很多难以掌握的与不确定的微小因素构成,仪器、环境与人员方面起着主要影响,如不同的人员由于个人读数的方面不同而对于同一测量物的结果也会产生细微的差别。粗大误差与真实值相差较大,测量所得数据处理时影响比较大,所以每次测量所得的值,应观察是否存在粗大误差。而其产生的原因有人员的主观原因和客观的外界环境的原因组成。系统误差则是可以掌握的,之所以可以掌握是因为它有一个标准,在仪器的标准、环境的标准、方法的标准、人员读数的标准,这些的同一就可以减小大家对测量的差距,从而减小误差。
  现代误差理论发展涉及了光、电、力、热、时间等方面的知识,运用这些知识使得我们的测量仪器、测量和计算方法等得到了大幅度的提高。所以现代的误差得到了不断地完善,误差也不断减小,更加的标准了。比如大地测量学在测量上应用,当然测量精密度不高的物体来说不需要太精确,但测量精密物精密度高达到微甚至纳米级别的时候,则需要我们考虑多个方面:当地的地表形态、测量物体是否水平、确切的重力场分部、地理上的地转偏向力等。现代误差理论突破了以统计学为基础的传统方法,追求实用、精密高、高效的计量方式,与现代的科学发展观密切结合,为我们实现现代化提供了理论基础。
  2 我国计量技术的发展
  我国人民日常生活与计量息息相关,不论是消费者、企业、国家机构等每天都会和计量打交道。现代化以来,信息技术迅速发展,未知领域也不断被开发,所以测量的需求也是在不同程度上发生变化,最后测量技术也是受到不同程度的冲击。不过由于新的测量技术、仪器以及软件技术的开发,使得我们的测量技术不断地提高,使得测量系统在高精度、巨型、多功能等多方面有进一步的提升,涉及领域也是日益变多,弥补了大片空白。我国的计量情况也与此大致相同,都是随着现代化需求的增加而不断地发展,在计量方面我国同样也是做出了不菲的贡献,如:唐统一教授,推进我国的电网谐波理论和技术发展,同时培养了我国大批高层次的人才。
  传感器是现代测量的一大突破,突破了肉眼等感官器官的约束,成功为我们探索了许许多多的未知领域。现代新型传感器已经能适应恶劣的工作环境,主要实践用途有物理量、化学物质等的测量,其中的内容包括测量温度、同位素、地貌情况、物体的化学性质(PH等)等。由于现代的技术不断的更新创造,使得我们的测量领域也是得到了巨大的提升,如在太空、海洋深处、高温区域的恶劣环境。通过测量技术与计算工具的不断提高,我国的测量技术在未来会与今天完全不同,可能需要一批测量专家共同致力于某项综合性测量工作的设计。
  3 误差理论的应用
  3.1计量在国民经济上的作用
  民生计量:涉及到我国人民平日生活的衣食住行,如现在最为流行的交通工具汽车,汽车的组装需要计量、汽车所有的石油需要计量等。计量还在其他多方面有作用,这些作用使得我们的贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面得到保障。
  工业计量:我国对外出口贸易位于世界前茅,近期的GDP也是位于世界第二,每年的生产总值过亿万。所以面对飞速兴起的制造业,计量的应用也是供不应求,我国的大、中和小企业制造产品的个个过程都需要计量,电器的安全问题、产品的质量问题、食品防腐问题与温度的检测等问题。
  3.2外汇
  一个国家近期的发展情况与其国际形式很容易通过外汇的形式观察到,如近期人民币的升值,反映出国家经济的快速增长。同时还隐藏了我国的国际形式,美国等资本主义国家对中国近10年的崛起倍感压力,所以对人民币进行了打压,以阻碍我国的出口、畅通我们的进口,使得我国的制造业在无形中受到阻碍。外汇计量反应了我国的当前形势。
  4 结语
  在测量过程中,误差是必定存在的。而误差理论的发展与现在测量设备的不断进步,则能使误差不断地减小。所以掌握国际、国内的最新计量技术规范,不断改善自己的测量技术,规范自己的测量标准,才能提高我国在测量方面的技术,从而减小误差、提高测量精度。
  参考文献
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  作者简介:王朝(1995-),男,浙江温州人,本科生,中国计量现代科技学院教师,职称:学生,研究方向:测量技术与仪器。
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