第二章动态测试技术的基础知识ppt课件.ppt

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1、工程测试及系统设计中北大学信息与通信工程学院第二章动态测试技术的基础知识-2§2-3测试系统的输入与输出输入信号：被测信号x(t)、干扰信号g(t)、调变信号v(t)。输出信号：输入信号综合影响的结果。+++x(t)y(t)g(t)v(t)HgHvxHxHvgyx(t)yg(t)被测信号调变信号干扰信号输出信号测量系统例：应变电桥的输入输出关系§2-4测量误差及数据处理测试系统误差是指系统本身所固有的误差。在系统制成后，在规定的使用条件下，系统的误差就基本确定了。为了有效地进行系统的精度分析，必须首先对影响系统精度的各种源误差，特别是影响系统精度的主要源误差进行分析、归纳，

2、进而掌握其变化规律，最终设法加以控制，减小其对系统测量精度的影响。设计生产使用原理误差制造误差运行误差误差产生的原因定义为一、测量误差的概念及其表示方法测量误差：对某一参数进行测量时，由于各种因素的影响，使测量值与被测参数的真值之间存在一定的差值，此差值就是测量误差。误差特性客观存在性不确定性未知性测量误差的产生原因主要有四个方面：(1)原理误差：测量原理和方法本身存在缺陷和偏差假设：理论上成立、实际中不成立如：误差因素互不相关近似：理论分析与实际情况差异方法：测量方法存在错误或不足如：采样频率低、测量基准错误、测量机理的选取例假设通过电流、电压及电阻测量，来间接测量其功率

3、，现有测量精度分别为试选择最佳的检测方案。例。利用电流、电压、及电阻来间接测量其功率的计算公式有3个其误差分成的结果可见，在所假设的前提下，上面第一种函数形式可使功率测量误差为最小。2.研究测量误差的意义正确认识测量误差的性质与分析测量误差产生的原因，寻求最大限度地减小与消除测量误差的途径。寻求正确处理测量数据的理论和方法，以便在同样条件下，能获得最精确最可靠地反映真值的测量结果。(3)环境误差：测量环境、条件引起的测量误差空气温度、湿度，大气压力，振动，电磁场干扰，气流扰动.(4)使用误差：读数误差、违规操作、(2)装置误差：测量仪器、设备、装置导致的测量误差机械：零件材

4、料性能变化、配合间隙变化、传动比变化、蠕变、空程电路：电源波动、元件老化、漂移、电气噪声3．误差及其分类(一)按误差的表示方法可分为1）．绝对误差：某一物理量的测量值x与真值A0的差值称为绝对误差Δx:在实验室测量和计量工作中常用修正值来表示，测量值加上修正值就可得到真值，有：式中——修正值。比较上二式可知，修正值与绝对误差大小相等符号相反，即：由于真值是无法求得的，在实际测量中，常用某一物理量多次测量的平均值，或上一级标准仪器测量所得的示值A代替真值A0。平均值或上一级标准的示值也存在误差，严格地说A并不等于A0，故称为约定真值。测量值与约定真值之差通常称为偏差。应该指出

5、，误差与偏差两者的定义严格来说是不同的，但在习惯上把误差与偏差都称为误差。x与A之差记为2）相对误差:为了说明测量精确度的高低，常采用相对误差的表示形式，相对误差有：实际相对误差：实际相对误差是用绝对误差Δx与被测量的约定真值A的百分比来表示的相对误差，即：示值相对误差：示值相对误差是用绝对误差Δx与仪器示值x的百分比值来表示的相对误差，即：满度相对误差(引用误差/满度误差):是用绝对误差Δx与仪器满度值xm的百分比米表示的相对误差，即：由于δm是用绝对误差Δx与一个常数xm(量程上限)的比值表示的，所以实际上给出的是绝对误差。当Δx取最大值时的满度相对误差常被用来确定仪表

6、的精度等级。引用误差是为了评价测量仪表的准确度等级而引入的，因为绝对误差和相对误差均不能客观正确地反映测量仪表的准确度高低。例测量仪表的各指示值的绝对误差有正有负，所以，确定测量仪表的准确度等级应采用最大引用误差，即绝对误差的最大绝对值

7、Δx

8、与量程之比。最大引用误差则有：国家标准GB776——76《测量指示仪表通用技术条件》规定，电测量仪表的准确度等级指数a分为：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0等7级。它们的基本误差(最大引用误差)不能超过仪表准确度等级指数“的百分数，即例.用两块电表测量电压，一块是0.5级，300v，一块是1.0级，100v，现要

9、测90伏电压，可得:∴用1.0级电表测量为佳0.5级表1.0级表依照上述规定，不难得出：电测量仪表在使用时所产生的最大绝对误差可由下式求出：[例]某1．0级电压表，量程为300V，当测量值分别为Ul＝300V，U2＝200V，U3＝100V时，试求出测量值的(最大)绝对误差和示值相对误差。某压力表刻度0～100kPa，在50kPa处测量值为49.5kPa，求在50kPa处仪表示值的绝对误差、示值相对误差和示值引用误差？例题仪表示值的绝对误差：仪表示值的相对误差：仪表示值的引用误差：【例】现有0.5级0～300℃和1