第2章检测技术理论基础(改)ppt课件.ppt

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1、第2章检测技术理论基础IT技术信息采集、信息传输、信息处理信息产业三大支柱传感器技术、通信技术、计算机技术什么是传感器？形形色色的传感器传感器的地位和作用课程安排课程安排讲课38学时习题课2学时实验课10学时总计50学时2.1测量概论2.2测量数据的估计和处理第2章检测技术的理论基础2.1.1测量测量是以确定被测量的值或获取测量结果为目的的一系列操作。测量也就是将被测量与同种性质的标准量进行比较,确定被测量对标准量的倍数。或式中：x——被测量值u——标准量,即测量单位n——比值（纯数）,含有测量误差测量结果的组成被测量的量值x称为测量结果，包括

2、比值n和测量单位u，是被测量的最佳估计值，而不是真值。所以测量结果中还应包含测量的可信程度，以评价测量结果的质量，这个可信程度可用测量误差表示。因此，测量结果由三部分组成，即测量结果＝测量数据＋测量单位＋测量误差测量结果可以表示为数值、曲线或图形等不同的形式2.1.2测量方法1.根据获得测量值的方法2.根据测量方式3.根据测量条件4.根据被测量变化的快慢2.1.2测量方法1.根据获得测量值的方法分为①直接测量：电流表测电流、弹簧秤称称重量②间接测量：测水塔的水量、曹冲称象③组合测量：若干个被测量及测量量的情况2.根据测量方式分为①偏差式测量：用

3、仪表指针的位移（即偏差）决定被测量的量值。模拟电流/压表、体重秤等。②零位式测量：指零仪表指零时,被测量与已知标准量相等。天平称重、电位差计等。③微差式测量：将被测量与已知的标准量相比较,取得差值后,再用偏差法测得此差值。游标卡尺等。2.1.2测量方法3.根据测量条件分为①等精度测量：用相同仪表与测量方法对同一被测量进行多次重复测量②不等精度测量：用不同精度的仪表或不同的测量方法,或在环境条件相差很大时对同一被测量进行多次重复测量4.根据被测量变化的快慢分为①静态测量②动态测量5.接触测量与非接触测量1)接触测量接触测量是指传感器和被测对象直接

4、接触而进行的测量。如水银温度计测温、称重等。2)非接触测量非接触测量是指传感器和被测对象不直接接触而进行的测量。如红外测温、码盘测速等。6.主动式测量与被动式测量1)主动式测量主动式测量是指测量系统向被测对象施加能量而进行的测量。2)被动式测量被动式测量是指测量系统无需向被测对象施加能量而进行的测量。2.1.3测量误差测量误差是测得值减去被测量的真值。1.误差的表示方法①绝对误差②相对误差③引用误差④基本误差⑤附加误差2.测量误差的性质①随机误差②系统误差③粗大误差有关测量技术中的部分名词（补充）（1）真值：被测量本身所具有的真正值。（2）实

5、际值：高精度仪器所测被测量的值。（3）标称值：测量器具上所标出来的值。（4）示值：由测量器具的读数装置所指示出来的被测量的数值。（5）测量误差：测量值与实际值（真值）之差误差的表示方法（1）（1）绝对误差绝对误差可用下式定义:Δ=x-L式中:Δ——绝对误差;x——测量值;L——真值。采用绝对误差表示测量误差,不能很好说明测量质量的好坏。例如,在温度测量时,绝对误差Δ=1℃,对体温测量来说是不允许的,而对测量钢水温度来说却是一个极好的测量结果。（补充）由于一般无法求得真值L，在实际应用时常用精度高一级的标准器具的示值，即实际值A代替真

6、值L。x与A之差称为测量器具的示值误差，记为通常以此值来代表绝对误差⑴绝对误差是有名的数；⑵绝对误差的大小与单位有关；⑶绝对误差能反映误差变化的大小、方向；⑷绝对误差不能反映测量的精细程度。绝对误差的特点(补充)修正值为了消除系统误差用代数法加到测量结果上的值称为修正值，常用C表示。将测得示值加上修正值后可得到真值的近似值，即A0=x+C由此得C=A0-x在实际工作中，可以用实际值A近似真值A0，则上式变为C=A-x=-Δx修正值与误差值大小相等、符号相反，测得值加修正值可以消除该误差的影响误差的表示方法（2）（2）相对误差相对误差是绝对误差与

7、被测量的约定值之比。1）实际相对误差可用下式定义:式中:δ——相对误差,一般用百分数给出;Δ——绝对误差;L——真值。（实际值）2）示值(标称)相对误差：x——测量值3）引用（满度）误差引用误差可用下式定义:引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法。γ为引用误差；Δ为绝对误差；xm为满度值。引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法，常用来确定仪表的精度等级。例如:0.5级仪表的引用误差小于等于±0.5%；1.0级仪表的引用误差小于等于±1%。误差的表示方法（3）4)分贝误差:分贝误差是指用对数形式表示的一种误差。（3）基本误差仪表在规定

8、的标准条件下所具有的误差(电源电压(220±5)V、电网频率(50±2)Hz、环境温度(20±5)℃/湿度65%±5%)。（4）附加误差仪表的使用条件