ch1检测技术基础知识

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1、第1章检测技术基础知识1.1检测系统误差分析基础1.2系统误差处理1.3随机系统误差处理1.4粗大误差处理1.5测量不确定度的评定1.6检测系统的静态特性1.7检测系统的动态特性在工程实践中经常碰到这样的情况：某个新设计、研制、调试成功的检测(仪器)系统在实验室调试时测得的精度已经达到甚至超过设计指标，但一旦安装到环境比较恶劣、干扰严重的工作现场，其实测精度往往大大低于实验室能达到的水平,甚至出现严重超差和无法正常运行的情况。从而需要设计人员根据现场测量获得的数据，结合该检测系统本身的静、动态特性、检测系统与被测对象现场安装、连接情况及现场存在的各种噪声情

2、况等进行综合分析研究，找出影响和造成检测系统实际精度下降的各种原因，然后对症下药采取相应改进措施，直至该检测系统其实际测量精度和其它性能指标全部达到设计指标，这就是通常所说的现场调试过程。现场调试过程完成后，该检测系统才算真正研制成功，以及投入正常运行。测量精度（高、低）从概念上与测量误差（小、大）相对应，目前误差理论已发展成为一门专门学科，涉及内容很多，其主要内容在《误差理论与数据处理》课程中讲述。下面对测量误差的一些术语、概念、常用误差处理方法和检测系统的一般静态、动态特性及主要性能指标作一扼要的介绍。1.1检测系统误差分析基础1.1.1误差的基本概念

3、1.1.2误差的表示方法1.1.3检测仪器的精度等级与容许误差1.1.4测量误差的分类1.测量误差的定义由于检测系统(仪表)不可能绝对精确，测量原理的局限、测量方法的不尽完善、环境因素和外界干扰的存在以及测量过程可能会影响被测对象的原有状态等，使得测量结果不能准确地反映被测量的真值而存在一定的偏差，这个偏差就是测量误差。2.真值：一个量严格定义的理论值通常叫理论真值.(1)约定真值国际或国家基准，经校验的标准器或标准仪器(2)相对真值高一级检测仪器的测量值高一级检测仪器误差应小于低一级检测仪器误的1/33.标称值计量或测量器具上标注的量值，称为标称值。4.

4、示值检测仪器（或系统）指示或显示（被测参量）的数值叫示值，也叫测量值或读数。基本误差通常有如下几种表示形式。1.绝对误差检测系统的指示值与被测量的真值之间的代数差值称为检测系统测量值的绝对误差，表示为1.1.2误差的表示方法(1.1)式中，真值可为约定真值，也可是由高精度标准器所测得的相对真值。绝对误差说明了系统示值偏离真值的大小，其值可正可负，具有和被测量相同的量纲单位。系统误差:将标准仪器（相对样机，具有更高精度）的测量示值作为近似真值与被校检测系统的测量示值进行比较，它们的差值就是被校检测系统测量示值的绝对误差。如果它是一恒定值，即为检测系统的“系统

5、误差”。此时检测仪表的测量示值应加以修正，修正后才可得到被测量的实际值。(1.2)式中，数值C称为修正值或校正量。修正值与示值的绝对误差的数值相等，但符号相反，即为:(1.3)计量室用的标准器常由高一级的标准器定期校准，检定结果附带有示值修正表，或修正曲线(1.4)用相对误差通常比其绝对误差能更好地说明不同测量的精确程度，一般来说相对误差值小，其测量精度就高；相对误差本身没有量纲。2.相对误差检测系统测量值（即示值）的绝对误差与被测参量真值的比值，称之为检测系统测量（示值）的相对误差，常用百分数表示：(1.5)检测系统指示值的绝对误差与系统量程L之比值，称

6、为检测系统测量值的引用误差。在评价检测系统的精度或不同的测量质量时，利用相对误差作为衡量标准有时也不很准确。引用误差通常仍以百分数表示。3.引用误差（1.6）4、最大引用误差(或满度最大引用误差)在规定的工作条件下，当被测量平稳增加和减少时，在检测系统全量程所有测量值引用误差(绝对值)的最大者，或者说所有测量值中最大绝对误差(绝对值)与量程的比值的百分数，称为该系统的最大引用误差，符号为，可表示为最大引用误差是检测系统基本误差的主要形式，故也常称为检测系统的基本误差。它是检测系统的最主要质量指标，可很好地表征检测系统的测量精确度。1.1.3检测仪器的精度等

7、级与容许误差1.精度等级取最大引用误差百分数的分子作为检测仪器（系统）精度等级的标志，也即用最大引用误差去掉±号和百分号(％)后的数字来表示精度等级，精度等级用符号G表示。为统一和方便使用，国家标准GB776-76《测量指示仪表通用技术条件》规定，测量指示仪表的精度等级G分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七个等级，这也是工业检测仪器（系统）常用的精度等级。精度等级的确定原则是选大不选小例如，量程为0～1000V的数字电压表，如果其整个量程中最大绝对误差为1.05V，则有:确定此仪表的精度等级为0.2级任何符合计量规范的检测仪器（系统

8、）都满足（1.7）精度等级高低仅说明该检测仪表的引用误差最大值的大