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3.2 误差基本知识 3.2.2 误差分析与处理 （1）随机误差的分析与处理 ④置信概率和置信区间 利用概率积分可以求出在某一区间内的误差出现的概率 。 3.2 误差基本知识 3.2.2 误差分析与处理 （1）随机误差的分析与处理 ④置信概率和置信区间 令： ，则有： 。经简化，得到 如果把 称为置信区间，其中Z称为置信系数，那么把概率P称作在 置信区间内的置信概率。 3.2 误差基本知识 3.2.2 误差分析与处理 （1）随机误差的分析与处理 ⑤随机误差的消除 随机误差产生的原因是由很多微小变化的总和引起的，难以具体分析。但是其中几个因素还是比较明确的，如摩擦、间隙、噪声等。为了减小摩擦引起的随机误差，最根本的办法就是从结构、原理上尽量避免采用存在摩擦的可动部分 。噪声对测量带来的误差各式各样，可在仪表和测量系统中采取屏蔽、接地、对称平衡、滤波、选频和去耦等办法。 3.2 误差基本知识 3.2.2 误差分析与处理 （2）系统误差的分析与处理 ①系统误差的估计 系 统 误 差 恒 定 误 差 变 值 误 差 累积性系统误差 周期性系统误差 3.2 误差基本知识 3.2.2 误差分析与处理 （2）系统误差的分析与处理 ②系统误差的消除 消 除 误 差 方 法 校准法 零示法 替代法 交换法 3.2 误差基本知识 3.2.2 误差分析与处理 （3）粗大误差的检验与剔除 ①拉依达准则（3σ准则） 对于大量的重复测量值，如果其中某一测量值的剩余误差 的绝对值大于或等于该测量值的标准误差σ的三倍，那么认为该测量值存在粗大误差。即： 与测量次数有关，见表。 3.2 误差基本知识 3.2.2 误差分析与处理 （3）粗大误差的检验与剔除 ②肖维奈（Chauvenet）准则 在一系列等精度测量数据中，如果某一测量值的剩余误差的绝对值大于或等于标准误差的 倍时，则此测量值可判别为可疑值或坏值，而予以剔除。 3.2 误差基本知识 3.2.2 误差分析与处理 （3）粗大误差的检验与剔除 3.2 误差基本知识 3.2.2 误差分析与处理 （3）粗大误差的检验与剔除 ③格拉布斯（Grubbs）准则 该准则是根据正态分布理论提出的，但它考虑到测量次数n以及所选定的粗差误判概率 ，理论推导严密，使用比较方便。 准则规定：凡剩余误差大于格拉布斯鉴别值的误差属于粗大误差，相应的测量值是坏值，予以剔除。 * 过程装备控制工程 * 第三章过程检测技术 3 过程检测技术 本章教学目标和要求： 1、了解有关测量及误差的基本知识。 2、了解各种测量仪表的测量原理；掌握压力计、温度仪表、流量仪表以及液位计的选用。 3、了解传感器的特性、标定方法以及传感器的选用。 4、 掌握计算机测试系统的基本结构以及各元器件的作用；了解计算机测试系统的设计步骤。 3 过程检测技术 3 过程检测技术 本章的重难点： 学习重难点： 1、掌握过程设备的测试技术，包括过程测量的基本概念和误差基本知识； 2、压力、温度、流量、液位、物质成分等参数的测量原理、方法及应用； 3、新型传感器及计算机辅助测试系统。 3.1 测量基本知识 3.1.1 测量的概念 目的：为了准确地获取表征被测对象特征的某些参数的定量信息。 测量：用实验的方法，借助一定的仪器或设备，把被测量与其单位进行比较，求取二者之比值，从而得到被测量数值大小的过程。 被测量 二者比值 单位 测量过程的三要素：测量单位，测量方法，测量仪器与设备。 3.1 测量基本知识 3.1.2 测量单位 数值为1的某量，称为该量的测量单位或计量单位。 长度：m 力：N 时间：s 3.1 测量基本知识 3.1.3 测量方法 （1）测量方法的分类 测量的具体方法是由被测量的种类、数值的大小、所需要的测量精度、测量速度的快慢等一系列的因素所决定的。 测量方法：指实现被测量与单位进行比较并取得比值所采用的方法。 测量原理：指仪器、仪表工作所依据的物理、化学等具体效应。 3.1 测量基本知识 3.1.3 测量方法 ①直接测量与间接测量 直接测量法：将被测量与单位能直接比较，立即得到比值，或者仪表能直接显示出被测参数数值的测量方法。 间接测量法：先测出一个或几个与被测量有一定函数关系的其他量，然后根据此函数关系计算出被测量的数值。 3.1 测量基本知识 3.1.3 测量方法 ②等精度测量法与不等精度测量法 等精度测量法：在测量过程中，使影响测量误差的各因素保持不变，对同一被测量值进行次数相同的重复测量。 不等精度测量法：在测量过程中，测量环境条件有部分不相同或全部不相同，所得的结果的可靠度不同。 3.1 测量基本知识 3.1.3 测量方法 ③接触测量和非接