电工电子测量绪论及误差.ppt

* 系统误差通常是那些对测量影响显著的因素产生的。为了减小系统误差，在测量之前应尽量发现并消除可能产生系统误差的来源及其影响， * 如果系差和随差都很小，则测量准确度和精密度都很高，称为测量精确度或精度很高。 * 注意示值和仪器的读数是有区别的，读数是从仪器刻度盘、显示器等读数装置上直接读到的数字，而示值则是由仪器刻度盘、显示器上的读数经换算而成的。 真值A0是一个理想的概念，实际上是不可能得到的，通常用高一级标准仪器或计量器具所测得的测量值A来代替，A 称为被测量的实际值。 * 修正值有时给出的方式不一定是具体数值，也可能是一条曲线或一张表格，和绝对误差一样都有大小、符号及量纲。 * 虽然绝对误差可以说明测量结果偏离实际值的情况，但不能确切反映测量结果偏离真实值的程度，为了克服绝对误差的这一不足，通常采用相对误差的形式来表示。 * 不确定度和测量值都是在对一系列测量数据的处理过程中得到的。 * 该方法是在第二种表示方法确定出有效数字位数的基础上，根据需要向后多取1～2位安全数字，而多余数字应按照有效数字的舍入规则进行 * 绝对误差 相对误差 1.测量结果为各直接测量值之和时误差的估算 * 最严重的情况下,各直接测量值误差的符号相同 * 2.测量结果为各直接测量之差 * 3.测量结果为各直接测量值之积商时 * * 例2.7 在图中，A1 ，A2 为电流表，它们的量限均为 3OA，准确度均为 1.0 级。此时 A1 的读数为 15.O A，A2的读数为 25.OA，求总电流I 及可能包含的最大误差。 解: * 例2.8 已知单臂电轿各桥臂电阻的相对误差为 当电桥平衡后有 若读数得电阻 的读数为10.003欧，求该电阻最大可能绝对误差。 US R1 Rx R2 R3 * US R1 Rx R2 R3 解: 最大可能相对误差为: 则最大可能绝对误差为: ? * 小结:间接测量时误差的估算: 1.尽可能不采用两直接测量值之差来获得测量结果,如果避免不了,应把仪表的准确度等级选择的更高 2.当测量结果是两直接测量值之积时,应使直接测量值的误差符号相反,如果是两直接测量值之商,应使直接测量值的误差符号相同 3.当在测量结果的算式中有直接测量值的n次幂时,应尽可能把具有高次幂的直接测量值的测量仪表的准确度等级选得更高。 * 4.如果对测量结果的准确度预先有要求,应按上述原则把误差分摊到各直接测量值. * 例 2.3.6 为了测量振荡器的最大功率输出，常用与振荡器内阻大致匹配(相等)的标准电阻RN作负载，并用电压表测出电压进行计算。电路如图所示。若电压表量限为30V，测得电压为20.0V，RN＝100?，并要求测量结果的误差不大于士2.5%，试计算振荡器的最大输出功率，并选定电压表和RN的准确度。 * 解：振荡器的最大输出功率为： 此时的相对误差 设（试探） * 即 所以应选 0.5 级电压表。 选准确度等于或高于 1.0 级的电阻即可。 * 2.5 测量结果的表示及测量数据的处理 1 测量结果的表示:一般以数字方式或图形方式或列表方式表示。 测量结果的数字表示方法有以下几种： （1）测量值+不确定度 这是最常用的表示方法，特别适合表示最后测量结果。 例如：R=40.6±0.5Ω， * （2）有效数字 从第一个非零数字起向右所有的数字称为有效数字。 例如: 0.0430V 有效数字位数是3位而不是5位或2位. 有效数字比较适合表示中间结果。当未标明测量误差或分辨力时，有效数字的末位一般与不确定度第一个非零数字的前一位对齐。 例如R=40.6±0.5Ω改写成有效数字为41Ω。 * （3）有效数字+（1～2）位的安全数字 该方法是由前两种表示方法演变而成的，它比较适合表示中间结果或重要数据。加安全数字可以减小由第一种方法改写成第二种方法时产生的误差对测量的影响。 例如R=40.6±0.5Ω用有效数字+1位安全数字表示为40.6Ω，末位的6为安全数字；用有效数字+2位安全数字表示为40.64Ω，末尾的6、4为安全数字。 * 2 有效数字的处理 有效数字的处理包括有效数字位数的取舍及有效数字的舍入。 1). 有