第一章测量和误差的基本概念.ppt

第一章　电工仪表与测量的基本知识 主要内容 电工测量的基本概念 测量方法的分类 测量的单位 测量误差 测量误差的表示法 实验数据的图示方法 电工仪表的基本知识 第一节　电工测量的基本知识 测量 概念：借助专门的设备，通过实验的方法，把被测量的量与其同类的习惯上作为测量单位的量进行比较，以求出被测量的大小。 说明 测量过程实质上是一种比较的过程。 测量结果用两部分表示 　　数字值 　　测量单位的名称 　　　　　X　=　As·X0 第一节　电工测量的基本知识 电工测量 概念：借助测量设备,把未知的电量或磁量与作为测量单位的同类标准电量或标准磁量进行比较,从而确定这个未知电量或磁量的过程。 包括 测量对象 测量方法 测量设备 第一节　电工测量的基本知识 测量设备：度量器和测量仪器 度量器：用来复制和保存测量单位的实物复制体 依据量值传递上的作用和准确程度的高低，分为 　　　　基准器 　　　　标准器 　　　　工作度量器: 专供日常测量中使用的度量器 标准电阻 标准电容 标准电感 标准电池 第一节　电工测量的基本知识 测量仪器 　 测量指示仪表：直接读取指示机构的指示值 　　　　　电压表、电流表 　 较量仪表：测量过程中与度量器进行比较获得测 　　　　　　量结果 电桥、电位差计 第一节　电工测量的基本知识 测量方式的分类 直接测量：被测量与作为标准的量直接比较，或用事先刻度好的测量仪表进行测量，直接测量得被测量的数值 如：电流表 间接测量：先直接测量与被测量有一定函数关系的几个量，然后按函数关系计算出被测量的数值。 如：利用欧姆定律测电阻 组合测量：在直接测量和间接测量所得的实验数据基础之上，通过联立求解各函数关系的方程，求出被测量大小 第一节　电工测量的基本知识 如：测量标准电阻温度系数α和β： 　　先测出在20℃、t1、t2这3个温度下的电阻值R20、Rt1、Rt2 　　然后联立求解下列方程： 　　解方程可得标准电阻的电阻温度系数α和β　 第一节　电工测量的基本知识 测量方法分类 依据度量器直接参与测量的方式分为: 直读法：用直接指示被测量的数值的指示仪表进行测量，直接在仪表上读取读数。 度量器不直接参与作用 如： 欧姆表测量电阻数值 　　　电流表测电流 电压表测电压 缺点：操作简单，准确度不高 第一节　电工测量的基本知识 比较法：将被测量与度量器通过较量仪器进行比较,从而获得被测量数值的方法。 度量器直接参与作用 如：用天平测物体质量（质量度量器） 特点：测量较准确，操作较麻烦 按被测量与标准量比较的特点，分 平衡法（零值法） 微差法 替代法 第一节　电工测量的基本知识 平衡法（零值法）：标准量产生的效应与被测量产量的效应相互抵消或平衡 如：电桥、电位差计 微差法（差值法）：在平衡法中，被测量与标准量不能平衡或标准量不便调节，则用测量仪器测量二者的差值或正比于差值的量 如：电位差计测电池电动势 第一节　电工测量的基本知识 第一节　电工测量的基本知识 测量单位制 七个基本单位： 长度单位：米（m） 质量单位：千克（kg） 时间单位：秒（s） 电流单位：安培（A） 热力学温度单位：开尔文（K） 光强度单位：坎德拉（cd） 物质的量单位：摩尔（mol） 第二节　测量误差 误差的产生 测量设备不准确 测量方法不完善 测量工作中错误 测量误差的分类 　　按性质和特点，分为 系统误差 随机误差 粗大误差 第二节　测量误差 系统误差 概念：在一定的测量条件下，误差的绝对值和符号保持恒定，或按某种确定的规律变化的误差 引起原因 仪表误差：结构不完善，是固有的 方法误差：测量方法或依据的理论不严谨 外界误差：外界环境的影响 操作误差：安装、调试、布局和使用不当 人员误差：人员器官不完善 特点 系统误差决定测量准确度，误差越小，结果越准确 　　采取一定技术措施，系统误差可消除或修正 第二节　测量误差 随机误差（偶然误差） 概念 误差的绝对值和符号均发生变化，没有确定的变化规律，不可以预料的误差 原因： 　外界因素的偶然变化 特性 一次测量没有规律，不可控制，不可消除 多次测量服从统计规律 第二节　测量误差 特点 有界性：绝对值不超过一定的界限 对称性：绝对值相等的正负误差出现的机会相同 抵偿性：误差的算术平均值随测量次数的无限增加趋 　　　　　近于零，即相互抵消 　　多次重复测量取平均值消弱随机误差的影响 第二节　测量误差 粗大误差（疏失误差） 概念：测量值显著地偏离其真实值 原因：读错数、测量方法不合理、测量仪器有缺陷等 　　　　其中人身误差是主要的 坏值：确认含有粗大误差的测量数据 　　　　 　　　含粗大误差测量结果与真值相差甚大，