电子测量技术基础2―测量误差ppt课件.ppt

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1、第二章测量误差与测量结果处理掌握要点：1、理解测量误差的基本概念2、测量误差的有关计算3、数据处理方法一、测量误差的基本概念2.1测量误差的概念及测量术语1.真值A0一个量值在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值称作真值。要想得到真值，必须利用理想的量具或测量仪器进行无误差测量。由此可知，真值实际上是无法测得的。2.指定值As以法令形式指定的量值作为计量单位的指定值。如1kg铂铱合金原器；铯原子钟定义的1S等3.实际值A通常把精度更高一级的标准器具所测得的值作为：“真值”，为了强调它并非是真正的“真值”，故称为实际值。一般情况下将真值A0和实

2、际值A不加区分。3.标称值测量器具上标定的数值称为标称值。由于制造和测量精度不够以及环境等因素的影响，标称值并不一定等于它的真值或实际值。4.示值由测量仪器读数装置所显示出的被测量的量值称为测量仪器的示值，也称测量仪器的测量值，它包括数值和单位。一般来说，示值与测量仪器的读数有区别，读数是仪器刻度盘上直接读到的数字。5.测量误差测量仪器、仪表的测量指示值与被测量真值之间的差异，称为测量误差。测量误差的存在具有必然性和普遍性，人们只能根据需要和可能，将其限制在一定范围内而不可能完全加以消除。6.等精度测量：在同一条件下，所进行的一系列重复测量。

3、7.非等精度测量：在多次测量中，如对测量结果精确度有影响的一切条件，不能完全维持不变。2.2误差的表示方法1.绝对误差绝对误差定义为式中，Δx为绝对误差，x为测量值，A0为被测量真值。前面已提到，真值A0一般无法得到，所以用实际值A代替A0，因而绝对误差更有实际意义的定义是对于绝对误差，应注意下面几个特点。①绝对误差是有单位的量，其单位与测得值和实际值相同。②绝对误差是有符号的量，其符号表示出测量值与实际值的大小关系。③测得值与被测量实际值间的偏离程度和方向通过绝对误差来体现。④与绝对误差绝对值相等但符号相反的值称为修正值，一般用符号C表示利

4、用修正值和仪器示值，可得到被测量的实际值：⑤仪器的绝对误差不随测量值改变，不能说明测量的准确度。2.相对误差对于相同的被测量，ΔA可以评定不同的测量方法的准确度高低，但对不同的被测量，绝对误差就不能反映测量的准确度。相对误差用来说明测量精度的高低。可分为以下三种：(1).实际相对误差：绝对误差Δx与被测真值之比γA没有单位，用%表示。一般用A代替A0.（2）示值相对误差由于在工程中不方便确定A或A0,常用仪表示值x来代替真值A或A0，所以定义示值相对误差：（3）.满度相对误差（最大引用误差）相对误差可表示某次测量结果的准确度，但不足以说明仪表

5、本身的准确度，同一块仪表相对误差随着被测量减小而逐渐增大，所以用满度相对误差来表示仪表的准确度。定义：仪器量程内最大绝对误差ΔXm与测量仪器满度值(量程上限值)Xm的百分比值式中，s表示仪表准确度等级，s%代表仪表的准确度。如２.５级的仪表表示其最大引用误差γm为２.５%。仪表准确度等级与满度相对误差的关系：γm=±S%，ΔXm=±S%*Xm实际值示值绝对误差仪器量程内最大绝对误差满度值AxΔxΔxmxm实际相对误差示值相对误差满度相对误差准确度等级γAγxγms小结上述基本术语：例１某电流表准确度为1.0级，用量程为10A的电流表测4A电流

6、时，其最大可能的相对误差是多少？结论1:测量结果的准确度不等于仪器仪表的准确度。因此在选择仪器仪表时，不仅要考虑仪器仪表的准确度，还应根据被测量的大小选择合适的仪表量程，才能保证测量结果的准确度。即X越接近Xm,准确度就越高。解：该表最大绝对误差Δxm=γm×xm=±s%×xm=±1.0/100×10=±0.1A测4A电流时可能出现的最大(示值)相对误差为例2某1.0级电压表，满度值Am＝150V，求测量值分别为AX1＝50V，AX2＝100V，AX3＝150V时的绝对误差和示值相对误差。而测得值分别为50V、100V、150V时的示值相对误

7、差各不相同，分别得到结论2:为了减小测量中的示值误差，在仪表选择时不仅要考虑仪表的准确度，还应根据被测量的大小选择合适的仪表量程。即尽可能使指示值接近满度值，一般以指示值不小于满度值的2/3为宜。（此结论对反向刻度的电阻表例外）解：绝对误差ΔAm=±s%×Am=±1.0%×150=±1.5V思考：1.测得两个频率值f1=100Hz,Δf1=1Hzf2=100KHz,Δf2=10Hz,试问哪一次测量准确度高？2.某电压表S=1.5,试算出它在0V~100V量程中的最大绝对误差.3.检定量程为100μA的2级电流表，在50μA刻度上标准表读数为4

8、9μA，问此电流表是否合格？（提示:用实际相对误差γA比较）(提示:Δxm=γm×xm=±s%×xm)(提示：先求最大绝对误差，再求满度相对误差，并与准确度等级对比