电气测量技术-第2章课件.ppt

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1、第二章测量误差及其分析中国石油大学信控学院薛永端电气测量技术12.1测量误差基本概念第二章：测量误差及其分析2测量误差的几个名词术语（1）真值：表征物理量与给定特定量定义一致的量值。客观存在，在一定的条件下具有不依人的意志为转移的客观大小但不可测量，测量结果和真值之间总会存在或多或少的偏差随科学技术发展，测量结果会不断接近真值解决方法：采用约定真值和相对真值约定真值：按照国际公认的单位定义，利用科学技术发展的最高水平所复现的单位基准。常以法律形式规定或指定的接近真值的值，误差可忽略，如国际千克原器相对真值：也叫实际值，是在满足规定准确度时用来代替真值使用的值。当高

2、一级标准器的误差仅为低一级的1/3-1/20时，可认为高一级的标准器或仪表示值为低一级的相对真值。3测量误差的几个名词术语（2）标称值：是计量或测量器具上标注的量值。标称值不一定等于它对应的实际值制造工业不完备、测量不准确、环境条件变化给出标称值的同时，应给出其误差范围或准确度等级示值：由测量仪器给出的量值，也称测量值。准确度：是测量结果中系统误差和随机误差的综合，表示测量结果与真值的一致程度。由于真值不可知，准确度只是一个定性概念。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。相同条件：相同的测量程序、相同的测量条件、相同的观测人员、相同

3、的测量设备、相同的地点。4测量误差的几个名词术语（3）测量误差：测量结果（示值）与被测量真值之差由于真值不可知，同样只是一个定性概念。误差公理：一切测量都具有误差，误差自始至终存在于所有科学实验的过程之中。原因：测量设备不准确、测量方法不完善、测量程序不规范，环境因素等研究测量误差的目的：查找误差原因，认识误差规律、性质，找出减小误差的途径和方法，以求获得尽可能接近真值的测量结果5测量误差的表示绝对误差相对误差引用误差容许误差6绝对误差绝对误差：示值与真值之差。Ax--示值，可为测量结果的测量值、标准量具的标称值、标准信号源的调定值或定值代替；A0--被测量的真值，

4、由于真值不可知，常用约定真值和相对真值代替绝对误差可正可负，且是一个有单位的物理量。修正值：绝对误差的负值，也叫补值。测量仪器的修正值一般是通过计量部门检定给出。实际值=仪器示值+修正值7相对误差相对误差：绝对误差与真值之比，常用百分数形式表示无量纲真值采用约定真值或相对真值又称真值相对误差，实际值相对误差示值相对误差在约定真值和相对真值无法知道时，可用测量值代替。误差较小时，相差不大。误差较大时，不能混淆。测量结果准确度的评价常常使用相对误差。相对误差越小，准确度越高。8引用误差（1）引用误差：绝对误差与测量仪表量程之比，用百分数表示Am--测量仪表的量程引用误差

5、是为了评价测量仪表的准确度等级而引入的绝对误差和相对误差均不能客观正确地反映测量仪表的准确度高低测量仪表的准确度等级应使用最大引用误差:9引用误差（2）按国家标准，电测仪表的准确度等级指数α分为：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0共7级GB776-76《测量指示仪表通用技术条件》电测量仪表的基本误差与最大引用误差不能超过仪表准确度等级指数a的百分数电测量仪表在使用时所产生的最大可能误差10引用误差（3）例题：某1.0级电压表，量程为300V，当测量值分别为U1=300V，U2=200V，U3=100V时，试求出测量值的（最大）绝对误差和示值相对误

6、差。11引用误差（4）测量仪表产生的绝对误差和示值相对误差，不仅与仪表准确度等级指数a有关，而且与仪表量程有关。选择仪表量程时，测量值应尽可能接近仪表满度值量程Am和测量值Ax相差愈小，测量准确度愈高。一般不小于满度值的2/3。保证测量结果的相对误差不会超过仪表准确度等级指数百分数的1.5倍。适用范围：以标度尺上量限的百分数划分仪表准确度等级的一类仪表如电流表、电压表、功率表等欧姆表的示值接近其中值电阻时，测量误差最小，准确度最高。欧姆表的准确度等级是以标度尺长度的百分数划分的12容许误差（1）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，它是衡量测量仪器的

7、最重要指标。通常用绝对误差表示测量仪器的准确度、稳定度等指标都可用容许误差来表征。分类：工作误差、固有误差、影响误差、稳定性误差工作误差：在额定工作条件下仪器误差的极限值来自仪器外部的各种影响量和仪器内部的影响特性为任意可能的组合时，仪器误差的最大值。优点：可利用工作误差直接估计测量结果误差的最大范围缺点：采用工作误差估计的测量误差一般偏大13容许误差（2）固有误差：当仪器的各种影响量和影响特性处于基准条件下，仪器所具有的误差。基准条件比较严格，固有误差可准确反映仪器固有性能便于在相同条件下对同类仪器进行比对和校准。影响误差：当一个影响量处在额定使用范围内，而其