仪表与测量误差课件.ppt

测量仪表与测量误差 误差基本概念与计算 测量仪表概述 测量仪表一般由三部分组成，即检测器、传送放大器、显示器。检测器直接感受被测参数，如：压力、温度、物位、流量等，并将其变换成适于测量的信号。检测信号经放大后传送到显示器进行指示或记录。 一.测量过程及分类 1.测量过程 测量过程实质上就是将被测参数与相应的测量单位进行比较的过程，而测量仪表就是实现这种比较的工具。 2.分类 (1)直接测量(direct measurement) 直接测量是将被测参数以一定的标准量直接比较出来。如：用米尺量出一根钢管的长度 (2)间接测量(non-direct measurement)?????间接测量是指把直接测里得到的数据代入一定的公式计算出被测参数，它包括了两个或两个以上的简单测量。如：节流装置测流量 二、误差基本概念 1.定义：误差是实验测量值与真实值之差。 误差=测量值-真值 2.分类 根据产生误差的原因分为三类:系统误差、随机误差（偶然误差）和过失误差(操作误差、粗大误差)。 误差基本概念-分类 (1).系统误差 系统误差是由某些固定不变的因素引起的。这些因素可归结为如下几方面:测量仪器不良、测量环境不符合要求、测量人员的习惯和偏向等。在一系列测量中系统误差呈现出大小和符号不变或具有固定规律的特点，一般经过精确的校正可以消除。所以，系统误差是确定误差，即至少在理论上可以测定其大小 误差基本概念-分类(2).随机误差（偶然误差） 随机误差是由一些不易控制的因素引起的，例如电子线路中的噪声干扰、测量值的波动等。在一系列测是中其大小和符号是不确定的，但它服从统计规律，是可以认识的。 误差基本概念-分类(3).操作误差(过失误差) 是由测量人员操作上的粗心大意与操作不当造成的，如在读取或记录测量数据时的疏忽大意等。这类误差往往与正常值相差很大，包含它的测量结果是毫无意义的，应在整理数据时加以剔除。当然，应当细心工作，避免发生这类误差。在严格的意义上，操作误差是我们在读数、记录和计算中所犯的错误。 ☆ 简述产生测量误差的原因 答:原因有: (1) 测量方法引起的误差; (2) 测量工具引起的误差; (3) 环境条件变化所引起的误差; (4) 测量人员水平与观察能力引起的误差; (5) 被测对象本身变化所引起的误差. ☆ 测量误差的来源有哪些? 答: 测量误差主要有以下来源: (1) 测量系统和测量器具的误差; (2) 人员的误差; (3) 影响量所致误差. 二、误差基本概念3.测量误差的计算方法（了解） （1）真实值与算术平均值 真实值是待测物理量客观存在的确定值。由于侧量时不可避免地存在一定误差，故真实值是无法得到的。 在测量技术中，将真实值定义为:在观测次数无限多且无系统误差存在时，各侧量值的算术平均值就是被测参数的真实值。 而实际测量只能是有限次的，故有限个侧量值的算术平均值也只能是近似真实值，或称最佳值。可以证明，当一组测量值的分布属于正态分布时，如用算术平均值表示该参数，则误差最小。 二、误差基本概念3.测量误差的计算方法 （2）标准误差(均方根误差) 标准误差简称标准差，也称均方根误差。 在有限次测量中.标准误差可用下式计算 三、测量仪表的基本技术性能 1.量程与测量范围 量程=测量上限－测量下限 L=Lmax － Lmin (1) 下限为零时 量程与测量上限相等 0℃～200℃温度计:量程为200℃ (2) 下限不为零时 -100℃～100℃温度计:量程为200℃ 三、测量仪表的基本技术性能 2.测量仪表的误差 (1) 绝对误差??????? 测量仪表在其标尺范围内各点读数的绝对误差，一般是指用标准仪表(精度高)和被校仪表同时对同一参数测量时所得到的两个读数值的差，可表示为: Δ=x-x0 △:绝对误差; x——被校仪表的读数值;???????? x0——标准仪表的读数值。 绝对误差计算示例1 实际温度100℃ 表A: 0℃～200℃,测量值为102℃ 误差 Δ=x-x0=102-100=2℃ 表B: 0℃～300℃,测量值为98 ℃