测量误差和测量结果处理ppt课件.ppt

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1、第2章测量误差和测量结果处理2.1误差2.2测量误差的来源2.3误差的分类2.4随机误差分析2.5系统误差分析2.6系统误差的合成2.7测量数据的处理2.1误差一、误差1．真值A0一个物理量在一定条件下所呈现的客观大小或真实数值称作它的真值。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的测量。2．指定值As由于绝对真值是不可知的，所以一般由国家设立各种尽可能维持不变的实物标准(或基准)，以法令的形式指定其所体现的量值作为计量单位的指定值。例如指定国家计量局保存的铂铱合金圆柱体质量原器的质量

2、为1kg，指定国家天文台保存的铯钟组所产生的特定条件下铯—l33原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的919263l770个周期的持续时间为1s(秒)等。3．实际值A实际测量中，不可能都直接与国家基准相比对，所以国家通过一系列的各级实物计量标准构成量值传递网，把国家基准所体现的计量单位逐级比较传递到日常工作仪器或量具上去。在每一级的比较中，都以上一级标准所体现的值当作准确无误的值，通常称为实际值，也叫作相对真值，4.标称值测量器具上标定的数值称为标称值。如标准砝码上标出的lkg，标准电阻上

3、标出的1Ω，标准电池上标出来的电动势1.0186V，标准信号发生器度盘上标出的输出正弦波的频率100kHz等。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。为此，在标出测量器具的标称值时，通常还要标出它的误差范围或准确度等级.5．示值由测量器具指示的被测量量值称为测量器具的示值，也称测量器具的测得值或测量值，它包括数值和单位。对于数字显示仪表，通常示值和读数是统一的。6．测量误差在实际测量中，由于测量器具不准确，测量手段不完善，环境影响，测量操作不熟练及工作疏忽等

4、因素，都会导致测量结果与被测量真值不同。测量仪器仪表的测得值与被测量真值之间的差异，称为测量误差。7．单次测量和多次测量单次(一次)测量是用测量仪器对待测量进行一次测量的过程。单次测量不能反映测量结果的精密度，一般只能给出一个量的大致概念和规律。多次测量是用测量仪器对同一被测量进行多次重复测量的过程。依靠多次测量可以观察测量结果一致性的好坏即精密度。通常要求较高的精密测量都须进行多次测量，如仪表的比对校准等。8．等精度测量和非等精度测量在保持测量条件不变的情况下对同一被测量进行的多次测量过程称作等

5、精度测量。这里所说的测量条件包括所有对测量结果产生影响的客观和主观因素如测量中使用的仪器、方法、测量环境，操作者的操作步骤和细心程度等。等精度测量的测量结果具有同样的可靠性。如果在同一被测量的多次重复测量中，不是所有测量条件都维持不变(比如，改变了测量方法，或更换了测量仪器，或改变了联接方式，或测量环境发生了变化，或前后不是一个操作者，或同一操作者按不同的过程进行操作，或操作过程中由于疲劳等原因而影响了细心专致程度等)，这样的测量称为非等精度测量或不等精度测量。二、误差的表示方法1．绝对误差绝对误

6、差定义为(2.1-1)式中△x为绝对误差，x为测得值，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(2.1-2)2．相对误差相对误差用来说明测量精度的高低，又可分为：(1)实际相对误差实际相对误差定义为(2.1-6)(2)示值相对误差示值相对误差也叫标称相对误差，定义为(2.1-7)(3)满度相对误差满度相对误差定义为仪器量程内最大绝对误差与测量仪器满度值(量程上限值)的百分比值(2.1-8)满度相对误差也叫作满度误差和引用误差。由式

7、(2，l—8)可以看出，通过满度误差实际上给出了仪表各量程内绝对误差的最大值(2.1-9)我国电工仪表待准确度等级S就是按满度误差分成0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七级。如某电压表S＝0.5，即表明它的准确度等级为0.5级，它的满度误差不超过0.5％。[例]某电压表s＝1.5，试算出它在0V～100V量程中的最大绝对误差。解：在0V～l00V量程内上限值xm＝100V，由式(2.l—9)，得到[例2]某1．0级电流表，满度值xm＝l00μA，求测量值分别为x1＝100μA，

8、x2＝80μA，x3＝20μA时的绝对误差和示值相对误差。解：由式(2．l—9)得绝对误差前已叙述，绝对误差是不随测量值改变的。而测得值分别为100μA、80μA、20μA时的示值相对误差各不相同，分别为可见在同一量程内，测得值越小，示值相对误差越大。(4)分贝误差在电子测量中还常用到分贝误差。分贝误差是用对数形式表示的一种误差，单位为分贝(dB)，分贝误差广泛用于增益(衰减)量的测量中。设双口网络(比如放大器，或衰减器)输入、输出电压的测得值分别为Ui和Uo，则电压增益Au，的测