1.测量及误差27幻灯片.ppt

测量基本知识 测量基本知识 什么是测量 什么是电工测量 度量器 测量方式分类 直接测量 间接测量 组合测量 比较测量 什么是测量 所谓测量，是指用实验的方法，将被测量（未知量）与已知的标准量进行比较，以得到被测量大小的过程。 测量方式分类 直接测量：直接测量指的是被测量与度量器直接进行比较，或者采用事先刻好刻度数的仪器进行测量，从而在测量过程中直接求出被测量的数值。这种方式称为直接测量。 间接测量：如被测量不便于直接测定，或直接测量该被测量的仪器不够准确，那么就可以利用被测量与某种中间量之间的函数关系，先测出中间量，然后通过计算公式，算出被测量的值，这种方式称为间接测量。如测长、宽求面积；测电流电压求功率等。 测量方式分类 组合测量：如果被测量有多个，虽然被测量（未知量）与某种中间量存在一定函数关系，但由于函数式有多个未知量，对中间量的一次测量是不可能求得被测量的值。这时可以通过改变测量条件来获得某些可测量的不同组合，然后测出这些组合的数值，解联立方程求出未知的被测量。 比较测量：比较法是指被测量与已知的同类度量器在比较器上进行比较，从而求得被测量的一种方法。这种方法用于高准确度的测量 。 测量方式分类 零位法：被测量与已知量进行比较，使两者之间的差值为零，这种方法称为零位法。例如电桥、天平、杆秤 、检流计 偏位法：被测量直接作用于测量机构使指针等偏转或位移以指示被测量大小。 替代法 ：替代发是将被测量与已知量先后接入同一测量仪器，在不改变仪器的工作状态下，使两次测量仪器的示值相同，则认为被测量等于已知量。例如曹冲称象。 误差的基本概念 误差的基本概念 仪表的误差和准确度 误差的概念 在一定条件下，被测量客观存在的确定值，称为真值。 误差是测量值与真值相差的程度。 误差的产生原因 仪器本身；因为任何仪器都有一定的灵敏域和精确度。 环境的变更；如温度，纬度，湿度，电磁场的变化。 实验方法所限；方法不同结果不一样。 操作人员的素质。 值得强调的是，误差不是错误，测量结果包含了误差范围恰恰是测量结果正确和科学的表达。测量结果数值要用有效数字来表示。 误差的表示方法1 绝对误差Δ 相对误差γ 引用误差γn 最大引用误差γmn 误差的表示方法2 绝对误差：测量值Ax与被测量真值A0之差 Δ= Ax- A0 相对误差：绝对误差Δ与真值A0之比，并用百分数表示。 γ= 引用误差：仪表某一刻度点读数的绝对误差Δ比上仪表量程上限Am ，并用百分数表示。 γn= 误差的表示方法3 最大引用误差：仪表在整个量程范围内的最大示值的绝对误差Δm比仪表量程上限Am ，并用百分数表示。 γmn= 关于真值 实际上，真值是难于得到的，实际中，人们通常用两种方法来近似确定真值，并称之为约定真值。 一种方法是采用相应的高一级精度的计量器具所复现的被测量值来代表真值， 另一种方法是在相同条件下多次重复测量的算术平均值来代表真值。 理论值作为真值。 例1-1 1-1 用一电压表测量某电压，其读数为201V，而标准表的读数（认为是真值）为200V，求绝对误差。 Δ=Ax-A0=201-200=1(V) 1-2 用一 电压表测200V电压，绝对误差为+1V，用另一电压表测20V电压，绝对误差为+0.5V，求相对误差？ 分析 上例中前者的绝对误差大于后者，但误差对测量结果的影响，后者却大于前者。 因此衡量对测量结果的影响，要用相对误差。 仪表的误差 仪表的误差：仪表指示值与被测量真值之间相差程度 仪表误差的分类 基本误差：在规定条件下，仪表本身所产生的误差； 附加误差：在规定条件之外，所产生的误差； 仪表的准确度 仪表的准确度：在规定使用条件下，仪表最大引用误差绝对值的百分数；它表示仪表指示值与被测量真值之间接近的程度；即 K%= GB776-76《电测量指示仪表通用技术条件》给仪表规定了7个等级准确度。 分析 通常仪表的绝对误差在仪表标尺的全长上基本保持恒定，因而相对误差会随着被测量的减小逐渐增大，所以相对误差的数值并不能说明仪器的优劣，只能说明测量结果的准确程度。引用误差则由于式中的分子、分母都由仪表本身性能所决定，不随被测量变化，所以用其来表示仪表的准确程度。 例题 例：检定２.５级、上限为１００Ｖ的电压表，发现５０Ｖ分度点的误差为２Ｖ，并且较其它各分度点的误差为大，该电压表的最大引用误差为２％，因此该电压表合格。 例：某待测电压约为１００Ｖ，现有０.５级０－300Ｖ和１.０级０－１００Ｖ两个电压表，问用哪