第2章 检测技术基础知识

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1、第二章检测技术基础知识1.1测量误差：由于各种原因，必然使测量值和真值存在着一定的差值1.2真值：被测量的真实值1.3理论真值：一个严格定义的理论值1.4相对真值（实际值）：在实际测量过程中，能够满足规定准确度的情况下，用来代替使用的值1.5标称值：计量或测量器具上标注的量值1.6示值（测量值或读数）：检测仪器指示或显示的数值1.7测量误差的分类系统误差在相同条件下，多次重复测量同一被测参数时，误差的大小和符号保持不变或按某一确定的规律变化系统误差表明了一个测量结果偏离真值或实际值的程度。系统误差越小，测量就越准确误

2、差值不变的称为定值系统误差发现：实验对比法、原理分析与理论计算加以修正、改变外界测量条件其他的系统误差称为变值系统误差残差观察法、马利科夫准则、阿贝-赫梅特准则消除：引入修正值法、零位式测量法、替换法、对照法、交叉读数法、半周期法随机误差（偶然误差）在相同条件下多次重复测量同一被测参数时，测量误差的大小与符号均无规律变化随机误差越大，精密度越低；反之，随机误差越小，精密度越高，即表明测量的重复性越好特征：对称性、单峰性、有界性、折偿性粗大误差在相同条件下，多次重复测量同一被测参数时，测量结果显著地偏离其实际值时所对应

3、的误差判别：莱以特准则、格拉布斯准则、狄克松准则、罗曼诺夫斯基准则按误差来源分类：仪器误差、理论误差与方法误差、环境误差、人员误差按被测量随时间变化的速度分类：静态误差、动态误差按使用条件分类：基本误差、附加误差按误差与被测量的关系分类：定值误差、累积误差1.8绝对误差测量值（示值）х与被测量的真值х0之间的代数差值△х△х△х=х-х0说明系统示值偏离真值的大小可正可负1.9相对误差测量值（即示值）的绝对误差Δx与被测参量真值x0的比值δ相对误差值越小，其测量精度就越高1.10引用误差测量值的绝对误差Δx与仪表的满

4、量程L之比值γ1.11最大引用误差在规定的工作条件下，当被测量平稳增加或减少时，在仪表全量程γMAX内所测得的各示值的绝对误差值的绝对值与满量程L的比值的百分数测量仪表最主要的质量指标，能很好地表征测量仪表的测量精度。1.12分贝误差=2Lg测量结果真值1.13精度等级G=∆XMAXL×100%检测仪器的精度等级按选大不选小的原则套用标准化精度等级值。仪表精度等级的数值越小，精度越高2.1信号：随时间变化的物理量，是一种传载信息的函数2.2信号分析是将一复杂信号分解为若干简单信号分量的叠加，并以这些分量的组成情况去考

5、察信号的特性解决所有复杂问题最基本、最常用的方法定义：是指对信号进行某种变换或运算2.3信号处理目的消弱信号中的多余成分，滤除夹杂在信号中的噪声和干扰，或将信号变换成易于处理的形式2.4信号处理包括时域处理和频域处理2.5进行信号分析的方法通常分为：时域分析：以时间为横坐标进行处理频域分析：以频率为横坐标进行处理2.6检测信号分类按信号是否随时间变化：静态信号、动态信号按信号是否连续变化连续信号（模拟信号）离散信号（数字信号）正弦周期信号周期信号复杂周期信号确定信号准周期信号非周期信号瞬态信号按信号是否能够用一个确定

6、性函数随机信号（不确定信号）从信号的幅值和能量上：能量信号与功率信号2.7信号分析常用函数：d函数（是一个理想函数，是物理不可实现信号）、sinc函数复指数函数、2.8周期信号频率特点：离散性、谐波性、收敛性2.9概率密度函数：以幅值大小为横坐标，以每个幅值间隔内出现的概率为纵坐标进行统计分析的方法2.10概率分布函数：概率分布函数是信号幅值小于或等于某值R的概率2.11相关指变量之间的相依关系，统计学中用相关系数来描述变量x，y之间的相关性2.12时域分析只能反映信号的幅值随时间的变化情况3.1检测系统数学模型静态

7、数学模型时域分析用的微分方程动态数学模型复频域分析用的传递函数频域分析用的频率特性3.2常用的频率特性的表示方法有：幅相频率特性（奈氏图）、对数频率特性（伯德图）、对数幅相频率特性（尼柯尔斯图）3.3线性系统性质：叠加性、比例特性、微分特性、积分特性、频率保持性3.4温度稳定性又称为温度漂移，是指传感器在外界温度下输出量发生的变化。3.5抗干扰稳定性：指传感器对外界干扰的抵抗能力3.6检测上限：检测装置所能检测的最大被检测的数值（Xmax)检测下限：检测装置所能检测的最小被检测的数值(Xmin)检测范围：检测下限到上

8、限之间的范围3.7检测系统的静态特性精密度定义：说明测量传感器输出值的分散性扩展：精密度是随即误差大小的标志，精密度高，意味着随机误差小精密度高不一定准确度高1、精确度准确度定义：说明传感器输出值与真值的偏离程度扩展：准确度是系统误差大小的标志，准确度高意味着系统误差小。准确度高不一定精密度高精确度定义：是精密度与准确度两者的总和扩展：精确度高