仪表测量误差和质量指标课件.ppt

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1、仪表测量误差和质量指标什么是测量误差在进行任何测量过程中，由于测量方法的不完善，测量设备、测量环境以及人的观察力等都不可避免的出现一定的误差，而使测量结果受到歪曲，使测量结果与被测真值之间存在一定差值，这个差值即是测量误差。《传感器与自动检测技术》§1-1测量误差、测量误差的基本概念所谓测量误差，即测量的输出值与理论输出值的差值（1）真值被测量本身所具有的真正值称之为真值。（2）约定真值由于真值往往是未知的，所以一般用基准器的量值来代替真值，这就叫做约定真值，它与真值之差可以忽略不计。《传感器与自动检测技术》（

2、3）实际值通常只能把精度更高一级的标准器具所测得的值作为“真值”。（4）标称值测量器具上所标出来的数值。（5）示值由测量器具读数装置所指示出来的被测量的数值。《传感器与自动检测技术》1.1.1误差的分类1.按表示方法划分2.按误差出现的规律划分引用误差相对误差系统误差随机（偶然）误差疏忽（粗大）误差绝对误差《传感器与自动检测技术》3.按被测量随时间变化的速度划分4.按使用条件划分静态误差动态误差基本误差附加误差《传感器与自动检测技术》仪表误差的表示方法有（1）绝对误差:仪表指示值和被测量的实际值之间的差值，叫做

3、绝对误差Δ=Ax－Ao某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg香蕉、1kg牛肉干，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖牛肉干的商店意见最大，是何原因？举例绝对误差的大小有时不足以反映测量值所偏离约定真值大小程度结论例、用一只标准表校验甲、已两只电压表，当标准表的指示值为220V时，甲、已两表的指示值各为220.5V和219.2V，求两只被校表的绝对误差。解：∆1=AX-A0=220.5-220=0.5伏∆1=AX-A0=219.2-220=-0.8伏结果表明，绝对误差有正负之分，正误差说明指示值比实

4、际值偏大，负误差说明指示值比实际值偏小。甲表绝对误差的绝对值比已小，还说明甲表比乙表更准确。为了获得被测量的实际值，A0=AX-∆=AX+(-∆)被测量的实际值应等于仪表指示值与校正值的代数和。用符号“C”表示仪表校正值。校正值的大小等于绝对误差的的负数。即：C=-∆引入校正值后，便可以对仪表指示值进行校正，以消除其误差。对准确度较高的仪表一般都给出了校正值，以便在测量过程中，校正被测量的指示值，从而提高准确度。（2）相对误差绝对误差∆与被测量的实际值A0比值的百分数，叫做相对误差。（3）引用误差绝对误差∆与量

5、程比值的百分数，叫做引用误差。1.1.2测量误差产生的原因通过测量实践可以发现，无论使用的测量仪器多么精密，观测多么仔细，对同一个量进行多次的观测，其结果总存在着差异。例如，对两点间的高差进行重复观测，测得的高差往往不相等而有差异；观测三角形三个内角，其和往往不等于理论值180°。这些现象之所以产生，是由于观测结果中存在着测量误差。1.1.3在测量中产生误差的原因一般有以下三个方面:1.仪器、工具的影响：由于仪器或工具制造不够精密，校正不可能十分完善，从而使观测结果产生误差。2.人的影响：观测人员的生理、习性，

6、观测者感觉器官的鉴别能力有限、观测习惯各异。3.外界环境的影响：测量过程中外界自然环境，如温度、湿度、风力、阳光照射、大气折光、磁场等因素会给观测结果带来影响，而且外界条件随时发生变化，由此对观测结果的影响也随之变化。这必然会使观测结果带有误差。仪器、人本身和外界环境这三方面是引起观测误差的主要因素，总称为“观测条件”。由上述可知，观测结果不可避免地含有测量误差。测量误差越小，则测量成果的精度越高。因此，在测量工作中，必须对测量误差进行研究，以便对不同性质的误差采取不同的措施，提高观测成果的质量，满足各类工程建

7、设的需要。1.1.4测量误差的分类误差按其性质可分为系统误差、随机误差、疏失误差三类:1.系统误差在相同的观测条件下，对某量进行一系列观测，如果观测误差的数值大小和正负号按一定的规律变化，或保持一个常数，这种误差称为系统误差。系统误差有下列特点：⑴系统误差的大小(绝对值)为一常数或按一定规律变化。⑵系统误差的符号(正、负)保持不变.⑶系统误差具有累积性。即误差大小随单一观测值的倍数累积。系统误差对测量结果的影响，可以通过分析找出规律，计算出某项系统误差的大小，然后对观测结果加以改正，或者用一定的观测程序和观测方

8、法来消除系统误差的影响，把系统误差的影响尽量从观测结果中消除。（2）随机误差在相同的观测条件下，对某量进行一系列的观测，其观测误差的大小和符号都各不相同，且从表面上看没有一定的规律性，这种误差称为随机误差。随机误差有下列特点：⑴在一定的观测条件下，随机误差的绝对值不会超过一定的界限；⑵绝对值大的误差比绝对值小的误差出现的可能性要小；⑶绝对值相等的正误差和负误差出现的可能性相等；⑷随机误