电工仪表仪器的基本知识.ppt

第一节 测量方法的分类 1.1.1 测量方式（手段）分类 1.1.2 测量方法(即数据读取方法)分类 试求下列一组数据的各种线性度： 1)理论（绝对）线性度，给定方程为y=2.0x; 2)端点线性度； 3)最小二乘线性度。 作业 1.5.3系统误差的消除方法 从制造角度： 改进仪表结构和制造工艺，如减少转动部分的摩擦，加强对外界电磁场的屏蔽等。这也是消除系统误差最根本的办法。 从使用角度： 使用者无法改变仪表的结构，只能在使用中采用比较法、正负误差补偿法等来减小误差，例如测量后将仪表调转 180°，重测一次，用两次测量平均值作为测量值，以消除地磁的影响，或利用校正值求得被测量的真值。 * 应说明“绝对误差“和”相对误差”都属于误差值的表示方法, 因此既可以用来表示系统误差的绝对值与相对值.也可以用来表示随机误差或各种误差的综合值. * 应注意!工程上使用的都是最大引用误差,它代表仪器仪表的准确度等级,而引用误差则由于物理意义不大,所以使用的很少. * 系统误差产生原因及消除办法 1.仪表本身结构造成的误差:这种误差可通过改善材料性能与制造工艺来消除.例如摩擦误差,是仪表的可动部分采用转轴式结构必然会产生的一种误差.只要改善转轴材料或采用悬丝结构或选用数字显示形式代替.误差就可以减小或消除. 2.外界干扰造成的误差:如电磁干扰,地磁干扰.可以在结构上采用屏蔽法、或在测量方法上采取比较法、正负误差补偿法，减少或消除干扰所造成的影响. 3.环境条件变化造成的误差:只要改善环境条件，例如使用空调,或在内部结构中进行补偿,例如电阻温度的的正负补偿，都能使误差得以减少或消除。 * 计算步骤可以用书中实例，也可让学生自行阅读 组合测量举例：为求电阻的温度系数,可以利用式1-1和式1-2,通过两次测量,测出两种不同温度条件下的电阻值.然后求电阻温度系数.仅仅是作为组合测量的一个例子.实际上电阻系数中的第二项?很小,工程上一般都略而不计只需求出温度系数α，无需采用组合测量。 第四节 测量误差及其表示方法 研究测量误差的目的是要在认识和掌握误差规律的基础上指导设计、制造和使用测量仪表。 要解决一项测量任务： 1）分析被测对象和被测量的特性； 2）选用适当的测量仪表和测量方法，组成合理的测量系统； 3）对测量结果进行数据处理和作出恰当的评价。 所有这些都离不开误差理论的指导。 第四节 测量误差及其表示方法 ? 1.4.1 测量误差的分类 测量误差 分类 系统误差 基本误差：由仪表结构造成的误差 附加误差：偏离规定的工作条件造成的误差 随机误差：偶发原因引起大小方向都不确定的误差 粗大误差：测量人员疏忽造成 定义：在相同条件下多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持不变，或者改变测量条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。 b) 系统误差是有规律性的误差。通过仔细分析和研究，产生系统误差的规律是可以掌握的。因此，可设法减小或消除系统误差。 c)系统误差表征了测量结果的正确度，系统误差愈小，准确度愈高，反之亦然。 1. 系统误差（简称系差） 在相同条件下多次重复测量同一被测量，其误差的大小和符号均是无规律变化的误差称为随机误差。 产生随机误差的原因是由于许多复杂的因素微小变化的总和引起的。 随机误差表征了测量结果的精密度，随机误差小，精密度高，反之，精密度低。 当测量次数足够多时，大多数随机误差是服从正态分布的。 2 . 随机误差（偶然误差） a)定义：在相同 条件下多次测量同一被测量时，可能有某些测量值明显偏离了被测量的真（正）值所形成的误差称为粗大误差。 b) 人身误差是产生粗差的原因之一。此外，由于测量条件的突然变化，例如电源电压突变、雷电、机械冲击等是造成粗差的客观原因。 c)凡是被确认含有粗差的测量结果称为坏值。在测量数据处理时，所有坏值都必须剔除。 3.粗大误差（简称粗差，疏失误差,疏忽误差） 例：射击打靶——测量精度 不精密 不正确 精密 不正确 不精密 正确 精密 正确 →精确度（准确度）高 1. 绝对误差 用测量值与被测量真值之间的差值所表示的误差称为绝对误差。 ⊿ 2.相对误差 绝对误差⊿与被测量真值之比，称为相对误差。 1.4.2 测量误差的表示方法 以绝对误差Δ与仪表上量限的比值所表示的误差称为引用误差，其中绝对误差若取可能出现的最大值则称为最大引用误差，可以用来评价仪表性能,即仪表的准确度（精确度、精度）等级。 3. 引用误差 1.4.3 仪表精度等