检测技术的基本概念（第一章）.ppt

第一章 检测技术的基本概念 本章学习检测的基本概念、检测方法、误差分类、检测系统组成等，它们是检测与转换技术的理论基础。 1、1 检测的基本概念及方法 电子卡尺 2、偏差法测量、零位法测量、微差式测量 （2）零位式 ： 检测过程中，用指零仪表的零位指示检测系统的平衡状态，当检测系统达到平衡时，用已知的基准量确定被测未知量的方法。 3、接触式检测、非接触式检测 4、静态检测、动态检测 静态测量 对缓慢变化的对象进行测量亦属于静态测量。 动态测量 地震测量 振动波形 便携式仪表 可以显示波形的便携式仪表 5、主动式检测、被动式检测 5、其他分类方法 产品质量检验 在线测量 在流水线上，边加工，边检验，可提高产品的一致性和加工精度。 2、 测量误差的来源 1、绝对误差（简称为误差） Δ=Ax－Ａ0 相对误差及精度等级 几个重要公式： 仪表的准确度等级和基本误差 例：某指针式电压表的精度为2.5级，用它来测量电压时可能产生的满度相对误差为2.5% 。 例：某指针式万用表的面板如图所示，问：用它来测量直流、交流（~）电压时，可能产生的满度相对误差分别为多少？ 例：用指针式万用表的10V量程测量一只1.5V干电池的电压，示值如图所示，问：选择该量程合理吗？ 用2.5V量程测量同一只1.5V干电池的电压，与上图比较，问示值相对误差哪一个大？ 1.系统误差： 夏天摆钟变慢的原因是什么？ 随机误差的正态分布规律 随机事例的几个例子 彩票摇奖 产生粗大误差的一个例子 检测系统构成 系统误差也称装置误差，它反映了测量值偏离真值的程度。凡误差的数值固定或按一定规律变化者，均属于系统误差。 四、误差产生的因素： 系统误差是有规律性的，因此可以通过实验的方法或引入修正值的方法计算修正，也可以重新调整测量仪表的有关部件予以消除。 2.随机误差： 在同一条件下，多次测量同一被测量，有时会发现测量值时大时小，误差的绝对值及正、负以不可预见的方式变化，该误差称为随机误差，也称偶然误差，它反映了测量值离散性的大小。随机误差是测量过程中许多独立的、微小的、偶然的因素引起的综合结果。 存在随机误差的测量结果中，虽然单个测量值误差的出现是随机的，既不能用实验的方法消除，也不能修正，但是就误差的整体而言，多数随机误差都服从正态分布规律。 次数统计 长度相对测量值 3.粗大误差： 明显偏离真值的误差称为粗大误差，也叫过失误差。粗大误差主要是由于测量人员的粗心大意及电子测量仪器受到突然而强大的干扰所引起的。如测错、读错、记错、外界过电压尖峰干扰等造成的误差。就数值大小而言，粗大误差明显超过正常条件下的误差。当发现粗大误差时，应予以剔除。 1、系统误差的消除： ② 测量方法 --- 避免出现系统误差 --- 防止系统误差出现的最基本办法 ① 找出规律 --- 修正值 2）引入修正值进行校正 3）检测方法上消除或减小 --- 现有仪器设备取得更好的效果（提高测量准确度） 1）分析系统误差产生的原因 五、消除误差的一般方法 --- 已出现的系统误差 理论分析/专门的实验研究 --- 系统误差的具体数值和变化规律 --- 确定修正值（温度、湿度、频率修正等） 测量前 --- 对可能产生的误差因素进行分析，采取相应措施 --- 修正表格、修正曲线、修正公式 --- 按规律校正 --- 实际测量中，采取有效的测量方法 例：等臂天平称重 --- 左右两臂长的微小差别 --- 恒值系统误差 引起系统误差的条件（如被测量的位置）相互交换 --- 其他条件不变 ① 交换法/替代法 --- 产生系统误差的因素对测量结果起相反的作用 --- 抵消 a）X与P左右交换 --- 两次测量的平均值 --- 消除系统误差 被测物 ---X；平衡物 --- T；砝码 --- P b）T与X 平衡 P与T平衡 已知量替换被测量 换位/替代法 测量结果 ② 上、下读数法/抵消法 改变测量条件（如方向）--- 两次测量结果的误差符号相反 --- 平均值消除带有间隙特性的定值系统误差 --- 异号相消法 ③ 差动法 被测量对传感器起差动作用 ，干扰因素起相同作用。 --- 被测量的作用相加 --- 干扰的作用相减 抑制干扰 提高灵敏度和线性度 作用： ④ 补偿法 在测量过程中，由于某个条件的变化或仪器的某个环节的非线性特性等引起的系统误差，可采取相应的补偿措施，以