检测技术—第一章

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1、测量的目的是希望通过测量获取被测量的真实值。但由于种种原因,例如,传感器本身性能不十分优良,测量方法不十分完善,外界干扰的影响等,都会造成被测参数的测量值与真实值不一致,两者不一致程度用测量误差表示。测量误差基本概念测量误差就是测量值与真实值之间的差值。它反映了测量质量的好坏。一、有关名词术语真值；标称值示值精度重复性误差公理1、真值：被测量的真实数值，真值是真实存在的，但不可测量。1）理论真值。如：一大气压下水的沸点为100℃2）约定真值。如：米、千克、安培米的定义：光在真空中，在1/299792458秒时间间隔内所行路径的

2、长度。3）相对真值。如：也叫实际值，是在满足规定准确度时用来替代真值使用的值。2、标称值：测量器具上标注的量值（如砝码上标注的1kg）。标称值不是真值，通常在给出标称值的同时也应该给出误差范围和精度等级。3、示值：测量值4、精确度（精度）：测量误差的综合评价，表示测量结果和真值的一致程度。由于真值的“不可知性”所以它只是一个定性的概念，不能用于定量表达，定量表达用测量不确定度。5、重复性：在相同条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的一致性。6、误差公理：一切测量都有误差，误差至始至终存在于所有测量过程中。（1）绝对误差绝

3、对误差可用下式定义:Δx=x-x0式中:Δx——绝对误差;x——测量值;x0——真实值。对测量值进行修正时,要用到绝对误差。修正值是与绝对误差大小相等、符号相反的值,实际值等于测量值加上修正值。(x0=x+c,c=-Δx)二．测量误差的表示方法2021/10/46（2）相对误差:常用来表示测量精度的高低。示值（标称）相对误差实际相对误差引用相对误差（也叫满度相对误差）是仪表中通用的一种误差表示方法。它是相对仪表满量程的一种误差,引用误差是绝对误差Δx与仪表量程L的比值。通常以百分数表示。即但一般用最大引用误差表示式中:

4、γnm——最大引用误差;——绝对误差最大值。仪表精度等级是根据最大引用误差来确定的。测量仪表一般采用最大引用误差不能超过的允许值作为划分精度等级的尺度。例如,0.5级表的引用误差的最大值不超过±0.5%，1.0级表的引用误差的最大值不超过±1%。测量仪表一般采用最大引用误差不能超过的允许值作为划分精度等级的尺度。工业仪表常见的精度等级有：精度0.10.20.51.01.52.02.55.0引用误差0.1％0.2％0.5％1.0％1.5％2.0％2.5％5.0％标准仪表实验室仪表工程仪表精度等级为1.0的仪表，在使用时它的最大引用

5、误差不超过1.0％，也就是说，在整个量程内它的绝对误差最大值不会超过其满量程的1％。在具体测量某个量值时，相对误差可以根据精度等级所确定的最大绝对误差和仪表指示值进行计算。显然，精度等级已知的测量仪表只有在被测量值接近满量程时，才能发挥它的测量精度。因此，使用测量仪表时，应当根据被测量的大小和测量精度要求，合理地选择仪表量程和精度等级，只有这样才能提高测量精度。例题：有3台仪器，量程均为0～600，精度等级分别为2.5、2.0、1.5级。现要测500度的温度，要求相对误差不超过2.5％，选哪台仪器？解题：δ1＝600*2.5％=15

6、˚Cδ2＝600*2.0％=12˚Cδ3＝600*1.5％=9˚Cδ＝500*2.5％=12.5˚C12.5˚C>12˚C、9˚C选2.0级的仪表容许误差是衡量仪器的最重要指标，仪器的标准度、稳定度等指标可用容许误差表征。（3）容许误差:测量仪器在使用条件下，可能产生的最大误差范围。三、有效数字舍入规则1）小于5舍去：即舍去部分的数值小于所保留末位的0.5个单位，则末位不变。2）大于5进1：。。。3）等于5，偶数法则：末位偶数，不变；奇数，进1。例如要求保留2位有效数字1.5491.51.5511.61.65001.61.55

7、001.6有效数字例如0.0001—1位有效数字；1.0000—5位有效数字例：某测量结果为63.44，该量的测量不确定度为0.4，则该测量结果的有效位数字保留到小数后一位，即63.4，测量结果表示为63.4±0.4测量结果有效数字位数的确定由测量的不确定度确定有效数字和数据准确度密切相关，他所隐含的极限误差不超过有效数字末位的半个单位。例：0.87为两位有效数字，极限误差≤0.005四．误差的分类根据测量数据中的误差所呈现的规律,将误差分为三种,即系统误差、随机误差和粗大误差。这种分类方法便于测量数据处理。（1）系统误差:对

8、同一被测量进行多次重复测量时,如果误差固定不变或按照一定的规律出现,则把这种误差称为系统误差。例如,标准量值的不准确及仪表刻度的不准确而引起的误差。系统误差也称装置误差，它反映了测量值偏离真值的程度。凡误差的数值固定或按一定规律变