机电检测技术 教学课件 作者 郭燕 韩京海 主编 朱丽琴 副主编第二章.ppt

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1、第二章检测技术基础第一节检测技术的概念第二节检测技术的一般方法第三节信号及其描述第四节误差分析及数据处理第五节检测装置的基本特性本章小结第一节检测技术的概念人观天象而仕农耕，察火色而冶铜铁；工欲善其事，必先利其器；检测技术在工业生产领域的应用在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位…第一节检测技术的概念检测：获取被测对象有关信息的过程；使用专门的工具，通过实验和计算，进行比较，找出被测参数的量或者被测参数的有无。请同学们想一想：检测与测量的区别是什么？第二节检测技术的一般方法1、检测技术的一般方法光学法：利用光的散射、投射、折射和反射定律；力学法：利用敏感元件把被测量的

2、变化转换成机械位移、变形等。电学法：利用敏感元件将被测量转换成电压、电阻、电容等。声学法：利用超声波的传播特性进行检测。磁学法：利用被测介质的有关磁性进行检测。射线法：利用放射线的传播特性进行检测。第二节检测技术的一般方法2、选择检测元件的考虑因素检测元件的适用范围；检测元件的测量范围；检测元件的输出特性。第三节信号及其描述1、信息、信号、干扰信息：事物运动状态和运动方式的反映；可以识别、存储和传输。信号：信息的载体。干扰：信号中除由于信息之外的部分。有用信息和干扰是相对而言；同一信息可用不同的载体来承载。第三节信号及其描述2、信号的分类确定性信号可以用确定的数学函数

3、来表示随时间变化规律的信号；非确定性信号不能用确定的数学函数来表示随时间变化规律的信号；随时间的变化具有随机性和一定的储蓄作用过程。第三节信号及其描述2、信号的分类信号确定性信号周期信号正弦信号非正弦周期信号非周期信号瞬变信号准周期信号非确定性信号平稳随机过程各态历经随机过程非各态历经随机过程非平稳随机过程第四节误差分析及数据处理1、误差的基本概念真值：在一定条件下被测物理量客观存在的实际值；是一个理论值。约定真值：实际测量过程中可以代替真值的值；误差：采用检测仪表对被测量进行测量的结果与被测量的约定真值之间的差别。第四节误差分析及数据处理1、误差的基本概念（1）按误

4、差的表示方法进行分类绝对误差测量结果减去被测量的约定真值所得的差值Δx=x-x0相对误差相对误差就是绝对误差除以被测量的约定真值，并用百分数表示：第四节误差分析及数据处理1、误差的基本概念（1）按误差的表示方法进行分类引用误差绝对误差除以仪表的量程，并用百分数表示精度仪表在测量过程中出现的最大引用误差来表示第四节误差分析及数据处理1、误差的基本概念（1）按误差出现的规律进行分类系统误差在相同条件下，对同一被测量进行多次等精度测量时，由于测量仪表不准确、测试方法不完善或环境因素的影响等，造成歌词测量值之间存在一定差异，但各次测量误差保持为常数或按一定规律进行变化。粗大误

5、差由于测量者粗心大意（如错读、错记、错算等）或测量仪表突然出现故障而造成。随机误差测量中，由于各种随机因素的影响而造成。第四节误差分析及数据处理2、系统误差（1）残差观察法第四节误差分析及数据处理2、系统误差（2）判据判别法①马利科夫判据②阿贝-赫梅特判据第四节误差分析及数据处理3、随机误差（1）随机变量及其概率密度函数如果将测量值看作一个随机变量X，那么它落入某一区间(x1，x2)的概率可表示为P﹛x1

6、使对于任意的实数x有则f()称为随机变量X的概率密度函数。第四节误差分析及数据处理3、随机误差（2）正态分布随机误差的性质对称性绝对值相等的正负误差出现的概率相同；单峰性绝对值小的误差出现的概率大；有界性绝对值很大的误差出现的概率几乎为零；抵偿性同一条件下，测量次数趋于无穷多时，全部误差的代数和趋于零。第四节误差分析及数据处理3、随机误差（3）正态分布随机变量的数字特征算术平均值当等精度测量次数无穷增加时，被测量的真值就等于测量值的算术平均值，即算术平均值可以代替真值，成为被测量真值的最佳估计值。第四节误差分析及数据处理3、随机误差（3）正态分布随机变量的数字特征方差

7、标准偏差方差的正平方根称为标准偏差，用σ表示当等精度测量次数无穷增加时，测量值与真值之差的平方和的算术平均值，用σ2表示第四节误差分析及数据处理3、随机误差（4）置信区间和置信概率若被测量的测量值为一随机变量，则随机误差δ=X-μ符合正态分布，其落入某一区间（a,b]的概率为：随机误差δ的取值范围（a,b]称为置信区间，而δ在置信区间内取值的概率P｛a<δ≤b｝则称为置信概率。第四节误差分析及数据处理4、粗大误差若随机误差δ=X-μ的置信概率小于99.73%，即其置信区间超出(-3σ,+3σ]范围，则对应测量值被认定为粗大误差。拉依达准则第四节误差分