测量误差的基本概念.doc

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1、教案首页授课形式讲授授课时数2学时授课日期备案日期2010.8.27授课章节名称第1章电子测量和仪器的基本知识1.4测量误差的基本概念教学目的和要求知识目标1．掌握几种测量误差的计算。2．了解测量误差的分类和相应的消除方法。能力目标1．学会几种测量误差的计算。2．通过学习，培养分析问题的能力、协作和互助能力。教学重点几种测量误差的计算和测量结果的表示。教学难点测量误差的计算；有效数字的计算。教学方法引导法、分析法使用教具课外作业习题1.4、1.6课后体会教学过程及教学内容附记新授课A、复习电子测量的意义、内容及其特点。B、引入测量的目的就是希望

2、获得被测值得实际大小即真值。所谓真值，就是在一定的时间和环境的条件下，被测量本身所具有的真实数值。实际上，由于测量设备、测量方法、测量环境和测量人员的限制，测量所得到的结果与被测量的真值之间会有差异，这就称为测量误差，这一讲我们就来介绍测量误差的相关知识。C、新课1.4测量误差的基本概念1.4.1　测量误差的表示方法测量误差的表示方法：绝对误差和相对误差。1．绝对误差（量纲和测量值相同）（1）定义：由测量所得到的被测值与其真值之差，即：式中——绝对误差（可正可负）。注：①被测值：仪器的示值（不是读数）。②另一求法：式中A——实际值。（2）修正值

3、：注意：2．相对误差（无量纲）（1）定义：绝对误差与被测量的真值之比，用表示，即：（2）几种相对误差的求法：提问讲解教学过程及教学内容附记称为实际相对误差。称为示值相对误差（适用于近似测量）。式中——仪器满刻度值。称为引用相对误差。（1.1）式中——仪器在该量程范围内出现的最大绝对误差。称为最大引用误差。注意：电工测量仪表按分0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七级1.0级表示该仪表的最大引用相对误差不会超过1.0%。但超过，也称准确度等级为1.0级。等级用符号Ｓ表示。例1.1　两个电压的实际值分别为，；测量值分别为，。求两次

4、测量的绝对误差和相对误差。　　　　　　　　解：。两者的相对误差分别为。说明的测量准确度低于。例1.2　已知某被测电压为,用1.0级100V量程的电压表测量。若只做一次测量就把该测量值作为测量结果,可能产生的最大绝对误差是多少?比较讲解讲解例题教学过程及教学内容附记解：在实际生产过程中,经常将一次直接测量的结果作为最终结果,所以讨论这个问题具有实践意义。仪表的准确度等级表示该仪表的最大引用相对误差,该仪表可能出现的最大绝对误差为:由（1.1）可知，测量的绝对误差△x≤xm×S%gx≤（xm×S%）/x式中S——仪表的准确度等级。结论：在测量中选择

5、仪表量程时，应使指针尽量接近满偏转，一般最好指示在满刻度的2/3以上的区域。练习：例1.3被测电压的实际值在10V左右，现有150V、0.5级和15V、1.5级两块电压表，问选用哪块表更为合适？解：若用150V、0.5级电压表，由式（1.1）可求得测量的最大绝对误差为：式值范围为（100.75）V，则测量的相对误差为用15V、1.5级电压表测量，，示值范围为（100.225）V。显然应用15V、1.5级电压表测量。1.4.2测量误差的来源1．仪器误差：仪器本身及其附件的电气和机械性能不完善而引起的误差。2．理论误差和方法误差：由于测量所依据的理

6、论不够严密或用近似公式、近似值计算测量结果所引起的误差。3．影响误差：温度、湿度、振动、电源电压、电磁场等各种环境因素与仪器仪表要求的条件不一致而引起的误差。课堂练习讲解教学过程及教学内容附记4．人身误差：测量人员的分辨力、视觉疲劳、不良习惯或缺乏责任心等因素引起的误差。1.4.3测量误差的分类1．系统误差：在一定的条件下，误差的数值保持恒定或按照一定规律变化的误差（决定测量的准确度）。——消除方法：引入修正值。2．随机误差（又称偶然误差）：在相同的条件下进行多次测量，每次测量结果出现无规律的随机变化的误差（决定测量结果的精密度）。——消除方法

7、：多次测量求平均。3．疏失误差（粗大误差）：在一定的条件下，测量值明显偏离实际时所对应的误差（数值远大于前两者）。——经确认，立即剔出。小结：1．测量误差几个重要的计算公式：绝对误差：　　　修正误差：相对误差：　　　　　　2．测量误差的分类：系统误差、随机误差、疏失误差。布置作业：习题1.4、1.6