检测技术WSL-第02讲 检测系统的基本特性.ppt

电测仪表精度等级 精度等级G 0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 5.0 允许误差Q 0.1% 0.2% 0.5% 1% 1.5% 2% 2.5% 5% §2-3 测量误差 例3-1-1：检定一个满度值为 5A 的 1.5 级电流表，若在 2.0A 刻度处的绝对误差最大， △xmax= +0.1A，问此电流表精度是否合格? 即该表的基本误差超出 1.5 级表的允许值。所以该表的精度不合格。但该表最大引用误差小于 2.5 级表的允许值，若其它性能合格可降作 2.5 级表使用。 2.0％＞1.5％ 解： 此电流表的最大引用误差 §2-3 测量误差 例3-1-2： 测量一个约 80V 的电压，现有两块电压表：一块量程 300V 、0.5 级，另一块量程 100V 、1.0 级。问选用哪一块为好? 如使用 100V、1.0 级表，其示值相对误差为 可见，由于仪表量程的原因，选用 1.0 级表测量的精度可能比选用 0.5 级表为高。故选用 100V、1.0 级表为好。 解：如使用 300V、0.5 级表，其示值相对误差为 §2-3 测量误差 二、 测量误差的分类 根据测量误差的性质及产生的原因，可分为三类： 1、随机误差 随机误差 是测量结果 与在重复条件下对同一被测量 进行无限多次测量所得结果与平均值 A 之差。即 其中： 随机误差是测量值与数学期望之差，它表明了测量结果的分散性，经常用来表征测量精密度的高低。随差越小，精密度越高。 §2-3 测量误差 2、系统误差 在相同测量条件下，对同一被测量进行无限多次重复测 量所得结果的平均值 A 与被测量的真值 A0 之差。即 系统误差表明了测量结果偏离真值或实际值的程度。系统误差越小，测量就越准确。所以，系统误差经常用来表征测量准确度的高低。 §2-3 测量误差 3、粗大误差 在相同的条件下，多次重复测量同一量时，明显地歪曲了测量结果的误差，称粗大误差，简称粗差。 粗差是由于疏忽大意，操作不当，或测量条件的超常变化而引起的。含有粗大误差的测量值称为坏值，所有的坏值都应去除，但不是主观或随便去除，必须科学地舍弃。正确的实验结果不应该包含有粗大误差。 §2-3 测量误差 由上式可见，各次测量值的绝对误差等于系统误差 和随机误差 的代数和。 精确度又称为精度，它反映系统误差和随机误差综合影响的程度；准确度则是反映系统误差影响的程度，精密度则是反映随机误差影响的程度。因此，精度高说明准确度和精密度都高，意味着系统误差和随机误差都小。 4、准确度、精密度和精确度 测量中发现了粗大误差，数据处理时应将其剔除，这样要估计的误差就只有系统误差和随机误差两类。 §2-3 测量误差 * * * * * * * * * * * 联系方法： 邮箱：wangshunli@swust.edu.cn 电话 QQ： 497420789 信息工程学院 王顺利 检测技术 第2讲 检测系统的基本特性 §2-1 静态特性及性能指标 §2-2 动态特性及性能指标 1、静态测量和静态特性 静态测量：测量过程中被测量保持恒定不变（即dx/dt=0 系统处于稳定状态）时的测量。 静态特性（标度特性）：在静态测量中，检测系统的输出－输入特性。 一、检测系统的静态特性 §2-1 静态特性及性能指标 图2-1-1 线性检测系统的静态特性 例如：理想的线性检测系统： 带有零位值的线性检测系统： 如图(b)所示 如图(a)所示 2、静态特性的校准（标定）条件――静态标准条件。 §2-1 静态特性及性能指标 二、检测系统的静态性能指标 1、测量范围和量程 (1) 测量范围：（xmin，xmax） xmin――检测系统所能测量到的最小被测输入量（下限） xmax――检测系统所能测量到的最大被测输入量（上限） (2) 量程： §2-1 静态特性及性能指标 图2-1-2 检测系统的灵敏度 2、灵敏度S 检测系统在静态测量时，输出量的增量与输入量的增量之比的极限值，即 串接系统的总灵敏度为各组成环节灵敏度的连乘积 直线的斜率越大，其灵敏度就越高 §2-1 静态特性及性能指标 3、分辨力与分辨率 (1)分辨力：能引起输出量发生变化时输入量的最小变化量 (2)分辨率：全量程中最大的 即 与满量程 L 之比 的百分数 ――检测系统实际测得的输出－输入特性曲线（称为标定曲线）与其拟合直线之间的最大偏差 ――满量程（F.S.）输出 4、精度（2-3） 5、线性