测量误差估计和实验数据

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1、第一章 测量误差估计和试验数据处理1实验数据是一系列测量的结果，在各种测量中总是或多或少地包含着一定的误差。对试验数据进行误差分析,对数据可靠性进行客观地评定。2需要将凌乱的实验数据整理成足以代表所研究事物实质的图表或公式,简明地表示出条件变化对事物特征的影响,或不同事物间相互关系的规律。3在试验之前事先分析误差的来源以及每一项测量误差对试验结果带来的影响，测试的基本任务1、2是事后处理，3事前预估第一章 测量误差估计和试验数据处理第一节测量误差的基本概念第二节随机误差的估计第三节可疑测量值的判断与剔除第四节系统误差的消除第五节误差的合成分配第六节等精度

2、测量实验数据处理第七节组合测量数据处理工程测试技术第一节  测量误差的基本概念测量及其分类误差的基本概念测量仪表品质的评定指标测量误差的来源误差的性质及其分类误差与精确度的关系问题的恰当表述也推动了工程领域的真正进步第一章误差估计测量及其分类测量是一种认识过程，就是用实验方法,将被测的物理量与所选用作为单位的同类量进行比较，从而确定其间的比值。根据适当定义而规定的数值为1的物理量称之为单位,以它作为对同类物理量测量的基础。按如何得到测量结果的方式，可将测量分为直接测量间接测量和组合测量三类。直接测量；间接测量；组合测量。第一章误差估计直接测量Q=qu被测物理

3、量与作为标准的物理量直接比较。间接测量y=f(x1,x2,……xn)比对后要计算组合测量y=a1*X1+a2*x2+……+an*xn确定待测的未知物理量与被测物理量组成不同形式的关系式(或借改变测量条件获得不同的关系式，或确定一条曲线)。即确定系数a1，a2，……，an需要通过一组测量结果，经过方程组运算测量及其分类根据被测量在测量过程中的状可将测量分为静态测量和动态测量。静态测量是指在测量过程中,被测物理量随时间而变化,其变化速度远小于测量速度，相对于测量而言是静态。或者变化很慢,一般普通仪器测量时都是静态测量。动态测量是指在测量过程中,被测物理量随时间而

4、快速变化,其变化速度大于测量速度，相对于测量而言是动态的，测量值是时间的函数,测量值与实际值之间的误差为动态误差，其处理方法与静态完全不同。在同一条件下所进行的一系列重复测量称之为等精度测量。否则称之为非等精度测量。测量及其分类误差的基本概念由测量仪器读数装置所指示出来的数值称为测定值，或称示值。在一定的时间和空间条件下，某物理量所体现的真实数,称为真值。误差公理一切测量皆有误差理论绝对误差：ΔX=X-Ax示值误差：△X=X-A修正值：C=-ΔX=A-X第一章误差估计实际相对误差：标称相对误差：（点)额定相对误差：(区域)基本误差：基本条件下同额定相对误差。

5、误差的基本概念理论→实际→标称→额定→基本温度20C°，湿度<80,电源、环境稳定X≈A测量系统品质的评定指标仪表的基本误差和准确度等级仪表的变差仪表的灵敏度反应时间和时间常数频率特性误差的基本概念系统的基本误差和准确度等级测量仪表的基本误差基本条件下指示值与被测量的真值之间可能最大差别，用相对百分误差表示：国家统一规定将仪表的基本误差的大小分为几个等级。将基本误差中的百分号去掉，剩下的数字称为准确度等级。仪表的准确度等级有：0.005，0.02，0.05，0.1，0.35，0.5，1.0，1.5，2.5等。仪表的准确度等级常以圆圈内的数字标在仪表的面板上。

6、误差的基本概念仪器等级例：一支压力表准确度等级为2.5级，量程0－100Pa,其最大误差为△Xmax=(100-0)*2.5/100=2.5(pa)在75Pa处误差为2.5/75=3.33%选择被测值在仪表量程的2/3附近、测试系统特性学习要求：1.建立测试系统的概念2.了解测试系统特性对测量结果的影响3.了解测试系统特性的测量方法测试系统是执行测试任务的传感器、仪器和设备的总称。1测试系统概论简单测试系统(光电池)V测试系统特性复杂测试系统(轴承缺陷检测)加速度计带通滤波器包络检波器测试系统特性不失真测量：语音1(Good)语音2(bad)2测试系统静态响

7、应特性测试系统特性如果测量时，测试装置的输入、输出信号不随时间而变化，则称为静态测量。静态测量时，测试装置表现出的响应特性称为静态响应特性。a)灵敏度当测试装置的输入x有一增量△x,引起输出y发生相应变化△y时,定义:S=△y/△x、测试系统特性yx△x△y测试系统静态响应特性b)非线性度标定曲线与拟合直线的偏离程度就是非线性度。非线性度=B/A×100%yxB测试系统静态响应特性c)回程误差–变差测试装置在输入量由小增大和由大减小的测试过程中，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间差值最大者为hmax，则定义回程误差为:(hmax/A)×100%

8、yxhmaxA系统的变差变差指用同一系统在相同条件下