现代检测技术与系统胡向东电子课件第1章节(844KB).ppt

* 仪表精度等级的确定 依据引用误差，如0.5级表代表其引用误差最大为0.5% 我国的仪表等级分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0共七个等级 * 例1：检定一台满量程Am＝5A，精度等级为1.5的电流表，测得在2.0A处其绝对误差Δ＝0.1A，请问该电流表是否合格？ 解：在没有修正值的情况下，通常认为在整个测量范围内各处的最大绝对误差是一个常数。因此，根据引用误差的定义可求得： 由于2.0%＞1.5%，因此，该电流表已不合格，但可做精度为2.5级表使用。 方法二？ * 误差的表示（续） 基本误差：仪表在规定的标准条件（即标定条件）下所具有的引用误差（用于标识仪表精度等级） 附加误差：当仪表的使用条件偏离标准条件时出现的误差（如温度、压力、频率、电源电压波动附加误差等） * 例：要测量一个约80V的电压量，现有两块电压表供选用， 一块量程为300V，精度等级0.5；一块量程为100V，精度 等级1.0。请问选用哪一块电压表更好？ 解：根据最大示值相对误差的定义式，先求最大相对误差。 使用300V、0.5级表时： 使用100V、1.0级表时： 可见，选用100V、1.0级表测量该电压时具有更小的相对误差，精度更高。由题目数据还可知，使用该表可保证测量示值落在仪表满刻度的三分之二以上。 * 1.5.2 随机误差的处理 随机误差的正态分布曲线 单峰性：绝对值小的随机误差出现的概率大于绝对值大的随机误差出现的概率 有界性：随机误差的绝对值是有限的 对称性：随着测量次数的增加，绝对值相等、符号相反的随机误差的出现概率趋于相等 抵偿性：在相同条件下，当测量次数趋于无穷大时，所有随机误差的代数和为0 * 正态分布的随机误差的数字特征 标准差反映了随机误差的分布范围。标准差愈大，测量数据的分散范围就愈大。 * 标准差反映了随机误差的分布范围。标准差愈大，测量数据的分布范围就愈大。右图显示了不同标准差下的正态分布曲线。由图可见： 标准差越小，分布曲线就越陡峭，说明随机变量的分散性小，接近真值 ，即精度高。反之，标准差越大，分布曲线越平坦，随机变量的分散性就越大，即精度低。 * 残余误差与标准差的估计值 实际测量时真值无法知道，常用残余误差： 对应标准差的估计值： * 正态分布的概率计算 0.6745 1 1.96 2 2.58 3 4 0.5 0.6827 0.95 0.9545 0.99 0.9973 0.99994 * 测量结果的两种表示 * 　 例:有一组（10个）测量值为237.4、237.2、237.9、237.1、238.1、237.5、237.4、237.6、237.6、237.4，求测量结果。 因此，测量结果可表示为： * 1.5.3 系统误差的处理 1、从误差根源上消除系统误差 系统误差：是由测量系统本身的缺陷或测量方法的不完善造成的， 使得测量值中含有固定不变或按一定规律变化的误差 特点：系统误差不具有抵偿性，也不能通过重复测量来消除，因此在处理方法上与随机误差完全不同 处理原则：找出系统误差产生的根源，然后采取相应的措施尽量减小或消除系统误差。分析系统误差的产生原因一般从以下5个方面着手： 所用测量仪表或元件本身是否准确可靠 测量方法是否完善 传感器或仪表的安装、调整、放置等是否正确合理 测量仪表的工作环境条件是否符合规定条件 测量者的操作是否正确。如读数时的视差、视力疲劳等都会引起系统误差 * 2、系统误差的发现与判别 实验对比法 通过改变产生系统误差的条件从而进行不同条件下的测量，以发现系统误差 适用于：发现固定的系统误差 残余误差观察法 是根据测量值的残余误差的大小和符号的变化规律来判断有无变化的系统误差 * 准则检查法 马利科夫准：将残余误差的前后各一半分成两个组，如果前、后两组残余误差的和明显不同，则可能含有线性系统误差 阿贝准则：是检查残余误差是否偏离正态分布，若偏离，则可能存在变化的系统误差。其做法是：将测量值的残余误差按测量顺序排列，并计算： 然后判断，若 ，则可能存变化的系统误差。 * 3、系统误差的消除 要绝对地消除系统误差是不可能的 消除系统误差产生的根源 在测量系统中采用补偿措施 实时反馈修正 在测量结果中进行修正 * 粗大误差的处理准则 1、拉依达（3　 ）准则 通常把3 　作为极限误差。如果一组测量数据中某个测量值的残余误差的绝对值 　时，则可认为该值含有粗大误差，应舍弃。 * 尚辅网 / 现代检测技术与系统 主讲： 第1章　 检测技术基础 学习导向 知识单元与知识点 传感器的定义、传感器的共性、传感器的基本功能； 传感器的组成； 传感器的分