第1章 检测技术基础知识(1.2).ppt

1.2 测量方法 测量或检测就是指为获得测量结果或被测量的值而进行的一系列操作，它是将被测量与相同性质单位的标准量进行比较，并确定被测量对标准量的倍数。 经过测量后所得的被测量的值叫测量结果。 测量单位在测量结果中则是必不可少的。 1.2 测量方法 按测量手段分类 直接测量 、间接测量、联立测量 按被测量获得的方法分类(比较式测量) 偏差式测量、零位式测量、微差式测量 1.2 测量方法 一、直接测量：使用测量仪表进行测量时，对仪表读数不需要经过任何运算，就能直接得到测量的结果。 优点：简单、迅速 缺点：精度不易达到很高 适用场合：工程 1.2 测量方法 二、间接测量：首先对与被测量有确定函数关 系的几个量进行测量，将测量值代入函数关 系式，经过计算得到测量所需的结果。 优点：精度较高 缺点：测量过程复杂，耗时较多 适用场合：实验室测量、工程 1.2 测量方法 三、联立测量：被测物理量必须经过求解联立 方程组才能得到最后结果。 优点：精度高 缺点：操作复杂 适用场合：科学实验或特殊场合 1.2 测量方法 四、偏差式测量：用仪表指针的位移（即偏差）确定 被测量。 偏差式测量仪器中，被测量对仪表产生某种物理效应，此物理效应引起仪表的某一部件产生与它大小相等、方向相反的反作用。在测量中，反作用与被测量所产生的物理效应相平衡，位移或者偏移所对应的标尺刻度就表示被测量。 优点：简单、迅速 缺点：精度低 适用场合：工程测量 1.2 测量方法 五、零位式测量：用指零仪表的零位指示检测 测量系统的平衡状态，用已知的基准量决定 被测未知量。 优点：精度较高 缺点：测量过程比较复杂，测量速度慢。 适用场合：被测量变化缓慢的场合。 1.2 测量方法 六、微差式测量：将被测未知量与已知标准 量进行比较，并取得差值后用偏差法测得 被测值。 优点：反应快、测量精度高 适用场合：在线控制参数检测 1.3 测量误差 1.3.1 误差的基本概念及表达方式 一、绝对误差：示值与被测量真值之间的差值 1.3.1 误差的基本概念及表达方式 三、引用误差 引用误差也是一种相对误差，常应用于多档和连续刻度的仪器仪表中。这类仪表测量范围不是一个点，而是一个量程，为了计算和划分仪表的精度等级的方便，通常使用引用误差。其表达式为： 1.3.1 误差的基本概念及表达方式 最大引用误差 在规定的工作条件下，当被测量平稳变化时，在检测系统全量程所有测量值中最大绝对误差（绝对值）与量程的比值的百分数，称为该系统的最大引用误差，表达式为： 1.3.1 误差的基本概念及表达方式 精度等级 人为规定：取最大引用误差百分数的分子作为检测仪器（系统）精度等级的标志。精度等级用G表示。 我国电工仪表共分七级：0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5及5.0。 工业自动化仪表的精度等级一般在0.2～5.0级之间。 最大引用误差与精度等级的关系为： 例1-1：现有1.5级0～1000V和2.5级0～300V的两个电压表，要测量220V的电压，试问采用哪个电压表更好、更精确？ 用1.5级0～1000V的电压表测量220V电压时，最大示值相对误差为 用2.5级0～300V的电压表测量220V电压时，最大示值相对误差为 可见应该选用2.5级0～300V的电压表 1.3.2 误差的分类与来源 根据误差出现的规律可分为系统误差、随机误差和粗大误差三种。 一、系统误差：在相同条件下多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持恒定，或在条件改变时，与某一个或几个因素成函数关系的有规律的误差，称为系统误差。 系统误差是一种有规律的误差，故可以采用修正值或补偿校正的方法来减小或消除。 1.3.2 误差的分类与来源 二、随机误差：服从统计规律的误差称为 随机误差，简称随差，又称偶然误差。 虽然单次测量的随机误差没有规律，但多次测量的总体却服从统计规律，通过对测量数据的统计处理，能在理论上估计其对测量结果的影响。 三、粗大误差：是一种显然与实际值不符 的误差。 1.3.3 系统误差和随机误差的表达式 系统误差表达式： 1.3.4 基本误差和附加误差 根据使用条件划分，可将误差分为基本误差和附加误差。 一、基本误差：仪器在标准条件下使用所具有的