电子测量课件 第2章_测量误差理论及数据处理

《电子测量课件 第2章_测量误差理论及数据处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2章．测量误差理论与数据处理2.1测量误差的基本概念2.2测量误差的估计和处理2.3测量误差的合成与分配2.4测量数据处理2.1测量误差的基本概念测量的目的:获得被测量的真值。真值:在一定的时间和空间环境条件下，被测量本身所具有的真实数值。测量误差:出现测量结果与实际值（真值）有差异，这种差异称为测量误差所有测量结果都带有误差测量误差的来源（1）仪器误差：由于测量仪器及其附件的设计、制造、检定等不完善，以及仪器使用过程中老化、磨损、疲劳等因素而使仪器带有的误差。（2）影响误差：由于各种环境因素（温度、湿度、振动、电源电压、电磁场

2、等）与测量要求的条件不一致而引起的误差。（3）理论误差和方法误差：由于测量原理、近似公式、测量方法不合理而造成的误差。（4）人身误差：由于测量人员感官的分辨能力、反应速度、视觉疲劳、固有习惯、缺乏责任心等原因，而在测量中使用操作不当、现象判断出错或数据读取疏失等而引起的误差。（5）测量对象变化误差：测量过程中由于测量对象变化而使得测量值不准确，如引起动态误差等。控制测量误差的意义对很多测量来说，测量工作的价值完全取决于测量的准确程度。研究误差理论的目的2.1.1测量误差的定义测量误差——测量结果与被测量真值的差别。2.1.2测量

3、误差的分类测量误差按表示方法分类有绝对误差、相对误差。1．绝对误差绝对误差又叫绝对真误差，它可以表示为Δx=x–x0(2-1)一、测量误差按表示方法分类式中给出值：在测量中通常就是被测量的测得值。包括仪器的示值，量具或元件的标称值（又叫名义值），近似计算的近似值等等。真值得给出：①可由理论给出或由计量学作出规定；②用实际值代替。③用已修正过的多次测量的算术平均值来代替真值满足规定准确度要求，用来代替真值使用的量值。在实际测量中，常把用高一等级的计量标准所测得的量值作为实际值修正值：与绝对误差Δx大小相等但符号刚好相反的量，称为修

4、正值，一般用C表示。C=-Δx=x0–x(2-2)式中在某些较准确的仪器中，常常以表格、曲线或公式的形式给出修正值。修正值通常是在校准仪器时给出。当测量时得到给出值x及修正值C以后，由式(2-2)就可以求出被测量的实际值【例如2-1】某电压表的量程为10V，通过检定而得出其修正值为-0.02V。如用这只电压表测电路中的电压，其示值为7.5V，于是得被测量电压的实际值为解：x0=C+x=（-0.02）+7.5=7.48V绝对误差及修正值是与给出值具有相同的量纲的量。绝对误差的大小和符号分别表示了给出值偏离真值的程度和方向。2．相对

5、误差实际测量过程中，常用相对误差来表示仪器测量的准确程度。（1）相对真误差（相对误差）用绝对误差Δx与被测量的真值的百分比值来表示。用r表示，r=×100%(2-3)相对误差是一个只有大小和符号，而没有量纲的量。示值相对误差（又叫标称相对误差）：用绝对误差Δx与被测量的给出值的百分比值来表示；只有在误差较小时用。有时一个仪器的准确程度，可以用误差的绝对形式和相对形式共同表示。⑵分贝误差——相对误差的对数表示在电子学和声学中常用分贝来表示相对误差，叫分贝误差。例如：测量一个有源或无源网络，它的电压或电流传递函数为A0,测得值为A,

6、绝对误差为△A，则由A0[dB]=20lgA0dB及A[dB]=A0[dB]+,推导出分贝误差为：相对误差是一个只有大小和符号，而没有量纲的量。示值相对误差（又叫标称相对误差）：用绝对误差Δx与被测量的给出值的百分比值来表示；只有在误差较小时用。有时一个仪器的准确程度，可以用误差的绝对形式和相对形式共同表示。是一个只与相对误差有关的量；并且是有符号的。（3）满度相对误差⑵分贝误差——相对误差的对数表示在电子学和声学中常用分贝来表示相对误差，叫分贝误差。例如：测量一个有源或无源网络，它的电压或电流传递函数为A0,测得值为A,绝对误

7、差为△A，则由A0[dB]=20lgA0dB及A[dB]=A0[dB]+,推导出分贝误差为：⑵分贝误差——相对误差的对数表示在电子学和声学中常用分贝来表示相对误差，叫分贝误差。例如：测量一个有源或无源网络，它的电压或电流传递函数为A0,测得值为A,绝对误差为△A，则由A0[dB]=20lgA0dB及A[dB]=A0[dB]+,推导出分贝误差为：(2-5)为了计算和划分电表准确度等级的方便，在用（2-3）式求相对误差时，改为取电表量程，即满刻度值作为分母，这就引出了满度相对误差（又叫引用相对误差）的概念：用绝对误差Δx与仪器的满刻

8、度值xm比值来表示的误差称为满度相对误差。用rn表示，(2-6)式中电子仪器正是按rn之值来进行分级的，例如，0.5级的电子仪器，就表明其rn≤±0.5%，即表示它的引用相对误差所不超过的百分比，并在其面板上标有0.5的符号。如果该仪器同时有几个量程，则所有量程