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《电子测量技术 教学课件 作者 夏哲雷 第2章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1误差与测量不确定度第2章3第2章误差与测量不确定度2.1测量误差的基本概念2.2测量不确定度2.3测量数据处理4测量值被测量 量值平均测 量值误差分类偏移精密度误差和不确定度误差(测量误差)是测量值与被测量真值相减得到的结果不确定度是一个与测量结果有关的参数，它表征可合理归因于被测量量值的离散被测量是服从于测量的特定量。2.1测量误差的基本概念6测量误差任何物理量不可能测量的绝对准确,必然存在着测定误差。误差是测量结果与真值的接近程度。误差=测量值－真值真值是未知的,随认识水平和科学技术水平的提高而逐步逼近于真值。在测试过程中尽量减少误差,并在测量和处理数据中采用数理统计的方法
2、。7例：被测电阻Rx,电压表的内阻为RV,电流表的内阻为RI求绝对误差和相对误差IVRx(a)IVRx(b)对于图(a)：对于图（a）当电压表内阻RV很大时可选a方案。对于图（b）当电流表内阻RI很小时可用b方案。8研究误差的目的正确认识误差的性质和来源,以减小测量误差正确处理测量数据,以得到接近真值的结果。合理地制订测量方案,组织科学实验,正确地选择测量方法和测量仪器,以便在条件允许的情况下得到理想的测量结果在设计仪器时,由于理论不完善,计算时采用近似公式,忽略了微小因素的作用,从而导致了仪器原理设计误差,它必然影响测量的准确性。设计中需要用误差理论进行分析并适当控制这些误差因
3、素,使仪器的测量准确程度达到设计要求。9误差的来源仪器误差影响误差方法误差和理论误差人身误差102.1.1测量误差的定义绝对误差绝对误差仅能说明差异的大小和方向相对误差可以说明测量的准确程度分贝误差多用来表示增益、衰减量的误差。相对误差1112分贝误差相对误差也可用对数形式(分贝数)表示,主要用于功率、电压的增益(衰减)的测量中功率等电参数用dB表示的相对误差为电压、电流等参数用dB表示的相对误差为13满度(引用)相对误差引用相对误差电工仪表将满度相对误差分为七个等级等级一二三四五六七±S%0.10.20.51.01.52.55.014例：检定量程为100μA的2级电流表,在50
4、μA刻度上标准表读数为49μA,问此电流表是否合格？解：x0=49μAx=50μAxm=100μA合格15例：测量10V左右电压a:使用150V,±1.5级绝对误差：
5、ΔV
6、≤Vm×
7、s
8、%＝150×1.5%＝2.25Vb:使用15V,±2.5级绝对误差
9、ΔV
10、≤Vm×
11、s
12、%＝15×2.5%＝0.375V测量值x靠近满量程值xm，相对误差小162.1.2测量误差的分类随机误差随机误差是由不确定原因引起的,不可避免和消除。系统误差系统误差是由较确定的原因引起的,可校正和消除。粗大误差粗大误差是指一种显然与事实不符的误差，必须避免和剔除。17测量结果的评定某次测值的测量误差(绝对误
13、差)测量值xi与真值A0之差误差A0:真值,xi:测量值,δi:随机误差,ε:系统误差A0:真值，xi:测量值，Ex:xi的平均值，xk:坏值δi:随机误差，ε:系统误差，A0Exxixixkxkδiεδiε三种误差同时存在的情况19测量结果的评定准确度是指测量值与真值的接近程度。系统误差ε小,准确度高。精密度测量值重复一致的程度。随机误差δ小,精密度高精确度反映系统误差和随机误差综合的影响程度准确度低精密度低精密度高，准确度低精确度高20真值单次测量平均准确度偏移精密度精密度和准确度指测量的稳定度─各次测量相对平均值的变化指测量值与真值的接近程度21随机误差随机误差在等精度测量
14、下,误差的绝对值和符号都是不定值,称为随机误差,也称偶然误差,简称随差随机误差产生的原因测量仪器中零部件配合的不稳定或有摩擦,仪器内部器件产生噪声等；温度及电源电压的频繁波动,电磁场干扰，地基振动等；测量人员感觉器官的无规则变化,读数不稳定等原因所引起的误差均可造成随机误差,使测量值产生上下起伏的变化。22随机误差随机误差反映了测量的精密度,体现了各种客观主观因素的随机变化对测量结果的影响,具有:对称性:绝对值相等的正误差与负误差出现的次数相等单峰性:绝对值小的误差比绝对值大的误差出现次数多有界性:绝对值很大的误差出现的机会极少.不会超出一定的界限；抵偿性:当测量次数趋于无穷大.
15、随机误差的平均值将趋于零。随机误差满足统计规律,大多数情况下其概率密度函数服从正态分布。23随机误差的有界性与对称性A024测量值xi（Ω）相同测值出现次数mi相同测值出现的概率Pi=mi/n9.9520.029.9640.049.9760.069.98140.149.99180.1810.00220.2210.01160.1610.02100.1010.0350.0510.0420.0210.0510.01例：对一电阻进行n=100次等精度测量2526大样本随机误差服从正态分布
