汽车试验学1-4试验误差.ppt

1.4试验误差 误差的基本概念 误差可控制但不可完全消除，充分认识尽量减小 误差的定义及表示方法 随机误差 一、随机误差的特征 不可知性：产生误差的原因是多种未知的微小因素造成的。 单个无规性：每次测量值大小方向无规律。 统计有规律性：在同样条件下，对同一量进行大量等精度测量，统计结果发现随机误差符合以下四条公理 随机误差 随机误差 随机误差的分布规律及其表示方法 ⒈随机误差的分布规律 ⑴符合上述统计有规性的四条公理。 ⑵可用正态分布方程来描述 式中：?x－－误差 ?x ＝xi－x0 y－－误差为?x 时的概率密度 ?－－标准误差，也称均方根误差 n－－测量次数 ? 为一统计值，不是具体哪次测得的结果（它可能与某次测得的结果偶合）。?值越小，表明测得的精密度越高。 随机误差的分布规律及其表示方法 误差为从?x1到?x2 之间的一个范围时，出现的概率为 通常把3?叫极限误差。最后表示测量结果的真值时，可用x=xi±3? 。 系统误差 系统误差（规律误差）：在同样条件下对同一量进行了局部多次测量，其误差大小与方向不变（忽略随机误差）。当实验条件改变时，误差大小、方向也随之改变或按一定规律变化，误差产生原因可找出。 系统误差产生的原因 ⒈仪表误差 ⑴静误差：因仪表精度、灵敏度等原因引起的误差。 如800?C的温度计，一种是一级的，另一种是二级的，测500?C的温度。 一级表 500?8?C 二级表 500?16?C 系统误差产生的原因 ⒈仪表误差 ⑵选用不当 如测机油温度，一个800?C的一级表，一个是100?C的二级表，机油温度80?C。 一级表 80?8?C 二级表 80?2?C 国标规定，测量值应在量程的2/3以上。 系统误差产生的原因 ⒉附件误差 ?如针阀升程传感器，尽管质量很小，但由于运动速度高，传感器必定会影响针阀的运动。 ⒊安装误差 ?由于仪器或设备安装不当引起的系统误差。 ?热电偶表头据排气管很近，由于环境温度升高，示值将由于温差下降而下降，若距离远，加的导线不合适或未加补偿导线，而加了一端铜丝，则铜丝两端的温差反映不出来。 ?大气温度修正，温度计距被测点处应有一定要求，不同标准对距离要求不同，但都要求靠近进气管，否则修正结果会有误差。 系统误差产生的原因 ⒋环境误差 ?大气状况对功率、油耗、噪声测量有影响； ?周围电场、磁场的影响； ?环境噪声对噪声测量的影响。 ⒌方法不完善、理论不严密 ?拖动法测机械效率美国和国家标准推荐的方法。但发动机拖动工况与工作工况的泵气损失不同，因此测得的结果只能是一近似值。 ⒍试验规范不一致 ?试验条件不同，结果就不同。 比较 比较 系统误差的判断和消减 ⒈判断 ⑴改变实验条件 ①（汽车道路试验的）换人； ②换仪表； ③换机器； ④改变试验环境。 ⑵对整个试验系统及机器进行全面分析判断 ⒉消减 ⑴消除根源法； ⑵修正法，校正曲线 ⑶严格控制实验条件（特别是对比试验）。 粗大误差与异常数据的取舍 粗大误差（过失误差） 粗大误差与异常数据的取舍 * * 系统误差 随机误差 粗大误差与异常数据的取舍 误差的基本概念 测量值与被测量的真值之间的差 定义： 定性概念，定量表示 Δx – 测量误差 x – 测量结果 x0 – 真值（理想值） 绝对误差=测量值-真值（可正可负） 相对误差=绝对误差/真值*100% 误差分类 随机误差 系统误差 粗大误差 （过失误差） 正态分布 性质： 原因：装置误差、环境误差、使用误差 处理：统计分析、计算处理→ 减小 对称性 有界性 抵偿性 单峰性 绝对值相等的正负误差出现的次数相等 绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多 偶然误差绝对值不会超过一定程度 当测量次数足够多时，偶然误差算术平均值趋于0 随机误差 实践表明，测试结果 的随机误差大多服从正态分布如图7-1所示。正态分布的概率密度函数为： 式中： ——为测量误差； ——均方根误差。 从图可以看出， 值愈小，正态分布密度曲线愈陡