测量误差的基本概念ppt课件.ppt

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1、过程检测技术及仪表第二章测量误差与数据处理2.1测量误差的基本概念索引一、测量误差存在的必然性和普遍性二、有关测量的几个基本概念三、测量误差的定义四、误差的表示方法五、测量误差的来源六、测量误差的类型七、测量的准确度、精密度和精确度一、测量误差存在的必然性和普遍性测量结果与被测量的真实量值之间的差异，称为测量误差，简称误差。在测量过程中各种各样的测量误差的产生是不可避免的，测量误差始终自始至终存在于测量过程中，一切测量结果都存在误差，因此，误差的存在具有必然性和普遍性。一、测量误差存在的必然性和

2、普遍性随着科学技术的发展和我们认识水平的不断提高，可以将测量误差控制得越来越小，但是测量误差的存在仍是不可避免的。二、有关测量的几个基本概念真值真值是指某一被测量在一定条件下客观存在的、实际具有的量值。由于测量误差的普遍存在，一般情况下被测量的真值是不可能得到的，但却是实际存在的。二、有关测量的几个基本概念约定真值由于被测量的真值不能通过测量得到，为解决测量中的真值问题，只能用约定的办法来确定真值。约定真值就是指人们定义的，得到国际上公认的某个物理量的标准值。二、有关测量的几个基本概念实际值在满足实

3、际需要的前提下，相对于实际测量所考虑的准确程度，其测量误差可以忽略的测量结果，称为实际值。二、有关测量的几个基本概念测量值和指示值通过测量所得到的量值称为测量值。测量值是被测量真值的近似值。由测量装置的显示器显示出来的测量值，称为指示值，简称示值。三、测量误差的定义测量误差，简称误差，它的定义为被测量的测量值与真值之差。即误差＝测量值－真值四、误差的表示方法误差常用的表示方法有三种：绝对误差相对误差引用误差1．绝对误差绝对误差δ的定义为被测量的测量值x与真值μ之差，即绝对误差具有与被测量相同的单位。

4、其值可为正，亦可为负。由于被测量的真值μ往往无法得到，因此常用实际值A来代替真值，因此有1．绝对误差在用于校准仪表和对测量结果进行修正时，常常使用的是修正值。修正值C定义为修正值的值为绝对误差的负值。修正值用来对测量值进行修正，测量值加上修正值等于实际值，即x＋C＝A。通过修正使测量结果得到更准确的数值。2．相对误差相对误差γ的定义为绝对误差δ与真值μ的比值，用百分数来表示，即用实际值A代替真值μ来计算的相对误差称为实际相对误差，用γA来表示，即2．相对误差用测得值x代替真值μ来计算的相对误差称为示

5、值相对误差，用γx来表示，即在实际应用中，因测量值与实际值相差很小，即A≈x，故γA≈γx，一般γA与γx不加以区别。3．引用误差引用误差定义为绝对误差δ与测量装置的量程B的比值，用百分数来表示，即测量装置的量程B是指测量装置测量范围上限xmax与测量范围下限xmin之差，即引用误差实际上是采用相对误差形式来表示测量装置所具有的测量准确程度。3．引用误差测量装置测量范围内的最大引用误差，称为引用误差限Rm，它等于测量装置测量范围内最大的绝对误差δmax与量程B之比的绝对值，即3．引用误差测量装置应保

6、证在规定的使用条件下其引用误差限不超过某个规定值，这个规定值称为仪表的允许误差。允许误差能够很好地表征测量装置的测量准确程度，它是测量装置最主要的质量指标之一。五、测量误差的来源测量误差的来源，归纳起来有如下几个方面：测量方法误差：依据的测量原理不严密，所采用的测量方法不完善等。测量装置误差：测量装置性能指标达不到要求，安装不符合要求，使用不当，内部噪声，元器件老化等。五、测量误差的来源测量环境误差：测量环境与要求的基准条件不一致。测量人员误差：操作人员素质条件差异，疏忽大意等。数据处理误差：数据处

7、理方法不合理，处理过程出错。六、测量误差的类型通常根据研究的不同目的，将测量误差按不同的角度进行分类。根据测量误差的性质和表现形式，可将误差分为系统误差、随机误差和粗大误差。根据测量装置使用的条件，可将误差分为基本误差和附加误差。根据被测量随时间变化的速度，可将误差分为静态误差和动态误差。1．系统误差、随机误差和粗大误差系统误差在相同的条件下，对同一被测量进行多次重复测量时，所出现的数值大小和符号都保持不变的误差，或者在条件改变时，按某一确定规律变化的误差，称为系统误差。系统误差的主要特性是规律性。

8、1．系统误差、随机误差和粗大误差随机误差在相同的条件下，对同一被测量进行多次重复测量时，所出现的数值大小和符号都以不可预知的方式变化的误差，称为随机误差。随机误差的主要特性是随机性。1．系统误差、随机误差和粗大误差粗大误差明显地偏离被测量真值的测量值所对应的误差，称为粗大误差。在实际测量中，系统误差和随机误差之间不存在明显的界限，两者在一定条件下可以相互转化。2．基本误差和附加误差基本误差测量装置在规定的条件下使用时所产生的误差，称为基本误差。附加误差在实际使用中，由