第二章 测量误差分析与数据处理ppt课件.ppt

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1、第二章测量误差分析与数据处理田宝凤仪器科学与电气工程学院内容回顾1.电子测量的定义2.电子测量的特点3.计量的定义4.计量的三个主要特征5.计量基准的划分6.电子测量方法的分类主要内容2.1测量误差的基本原理2.2测量误差的分类2.3随机误差的统计特性及估算方法2.4系统误差的特征及判断方法2.5疏失误差及其判断准则2.6测量数据的处理2.7误差的合成与分配2.1-2节教学重点与难点重点：测量误差的表示方法：绝对误差、相对误差--分贝误差、满度相对误差。测量误差按照性质分类包括哪三类？定义？系统误差和随机误差的定量表示。测量结果

2、的评定：准确度、精密度和精确度，它们各代表什么含义。难点：分贝误差一次直接测量时--最大示值相对误差2.1测量误差的基本原理测量的目的：获得被测量的真值。真值:在一定的时间和空间环境条件下，真值无法获得。测量误差：测量结果与被测量的真值在数量上存在的差异。2.1测量误差的基本原理测量误差产生的原因：(1)对于客观认识的局限性(2)测量工具不准确(3)测量手段不完善(4)测量环境条件变化影响(5)测量人员工作中的疏忽等例如：零点没调好。2.1.1研究误差的目的研究误差的目的：(1)正确认识误差的性质和来源，以减小测量误差。(2)正

3、确处理测量数据，以得到接近真值的结果。(3)合理地制定测量方案，组织科学实验，正确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。(4)设计中需要用误差理论进行分析并适当控制这些误差因素，使仪器的测量准确程度达到设计要求。2.1.1研究误差的目的问题：用间接法测量电阻R消耗的功率，可采用两种方案：（1）（2）设所测电阻、电压、电流测量的相对误差分别为，，,问采用哪种方案较好？2.1.2测量误差的表示方法测量误差根据表示方法，可以分为：测量误差绝对误差相对误差相对真误差实际相对误差示值相对误差分贝误差满度相对误差

4、2.1.2测量误差的表示方法1.绝对误差（1）定义：由测量所得到的被测量值与其真值之差，称为绝对误差。实际应用中常用实际值A（高一级以上的测量仪器或计量器具测量所得之值）来代替真值。绝对误差：有大小，又有符号和量纲2.1.2测量误差的表示方法（2）修正值（校正值）与绝对误差的绝对值大小相等，但符号相反的量值，称为修正值。测量仪器的修正值可以通过上一级标准的检定给出，修正值可以是数值、表格、曲线或函数表达式等形式。被测量的实际值：2.1.2测量误差的表示方法例如：下图为某电流表的修正值曲线当电流表示值为10mA时，从曲线可知C=+

5、0.04mA因此，实际值为10.04mAIC10mA+0.042.1.2测量误差的表示方法2.相对误差一个量的准确程度，不仅与它的绝对误差的大小有关，而且与这个量本身的大小有关。例：测量足球场的长度和长春市到吉林市的距离，若绝对误差都为1米，测量的准确程度是否相同？（1）定义：绝对误差与被测量的真值之比。相对误差是两个有相同量纲的量的比值，只有大小和符号，没有单位。相对真误差：2.1.2测量误差的表示方法实际相对误差：用实际值A代替真值A0示值相对误差：用测量值X代替实际值A2.1.2测量误差的表示方法例子：2.1.2测量误差的

6、表示方法分贝的定义是依据两种功率电平之比：因所以可得（2）分贝误差——相对误差的对数表示2.1.2测量误差的表示方法分贝误差是用对数形式（分贝数）表示的一种相对误差，单位为分贝（dB）。分贝误差2.1.2测量误差的表示方法（1）（2）（1）式与（2）式相比较，得到下式：分贝误差2.1.2测量误差的表示方法电压增益的测得值为误差为用对数表示为增益测得值的分贝值分贝误差书中：2.1.2测量误差的表示方法例子：2.1.2测量误差的表示方法（3）满度相对误差用测量仪器在一个量程范围内出现的最大绝对误差与该量程值（上限值－下限值）之比来表

7、示的相对误差，称为满度相对误差（或称引用相对误差）。常用电工仪表根据引用相对误差的不同分为七级：分别表示引用相对误差所不超过的百分比。2.1.3电子测量仪器误差的表示方法工作误差是在额定工作条件下测定的仪器误差极限。可以利用工作误差直接估计测量结果误差的最大范围。50Hz-1MHz,10mV-1V量程为：固有误差是当仪器的各种影响量与影响特性处于基准条件时，仪器所具有的误差。1kHz,1V时为：?2.1.3电子测量仪器误差的表示方法影响误差只有当某一影响量在工作误差中起重要作用时才给出，它是一种误差极限。温度影响误差：1kHz，

8、1V时温度系数为：稳定误差是仪器的标称值在其它影响量及影响特性保持恒定的情况下，于规定时间内所产生的误差极限。在温度,相对湿度80%以下，大气压力86~106kPa的环境内，连续工作7小时。-10~+402.1.4一次直接测量时最大误差估计仪器仪表的最大绝对误差