测量误差的基本概念.ppt

测量误差的基本概念 测量误差的基本概念 1.2.1测量误差的表示方法 1.2.2测量误差的分类 1.2.3测量结果的评定 测量误差的表示方法 一、误差的基本概念 * * 真值A0：一个量本身所具有的真实数值。 实际值A：根据测量误差的要求，用更高一级标准器具测量所得之值。 示值x：由测量仪器或器具指示的被测量量值称为该测量仪器或器具的示值，也称测量值。 测量误差的表示方法 测量误差：使用任何测量仪器进行测量时，都会使测量结果与被测量的真值有所不同，这个差异称为测量误差。 测量误差 绝对误差 相对误差 实际相对误差 引用（满度）相对误差 示值相对误差 测量误差的来源： 仪器误差：由于测量仪器及其附件的设计、制造、检定等不完善，或者仪器在使用过程中的老化、磨损等因素使仪器带有误差。 人身误差：由于测量人员感官的分辨能力。固有习惯等原因，而导致使用不当、现象判断出错等引起误差。 影响误差：由于各种环境因素（温度、湿度、电磁场等）与测量条件不一致而引起的误差。 理论误差和方法误差：由于测量原理、测量方法不合适而造成的误差。 测量对象的变化误差：测量过程中由于测量对象变化而使测量值不准确。 测量误差的表示方法 测量误差的表示方法 1.绝对误差 1）定义:测量所得到的被测量值x与其真值A0之差，称为绝对误差。用Δx表示 Δx=x-A0 【例】在对某电压的测量中，真实电压为5V，测得的电压值为4.9V，则误差＝4.9－5＝－0.1（V） ΔX既有大小，又有符号和量纲。 用A代替A0 Δx=x-A 测量误差的表示方法 2）修正值：与绝对误差的大小相等，但符号相反的量值，称为修正值，用C表示。 C=-Δx=A-x 用公式修正测量值，得到被测量的实际值 A=x+C 【例】某电流表的量程为1mA，通过检定而得出其修正值为－0.02mA，若用该电流表测量某一未知电流，其示值为0.76mA，则被测电流的实际值为 A＝X+C＝0.76＋(－0.02)＝0.74(mA) 测量误差的表示方法 2.相对误差 定义：绝对误差与被测量的真值之比，用 rA0 相对误差只有大小和符号，确切反映测量结果的准确程度 用实际值A代替真值A0 来表示相对误差，称为实际相对误差。 测量误差的表示方法 【例】测量两个电压，分别得到它们的测量值 ， 实际值 求两次测量的绝对误差和相对误差 测量误差的表示方法 【例】火箭的射程是10000km时，其射击偏离预定点不超过0.1km。一个射手能在50m范围内准确射击，偏离靶心不超过2cm，试问哪个的射击精度更高？ 解：火箭 射击手 用相对误差来表示精度的高低 测量误差的表示方法 用绝对误差与仪器的满刻度值 之比表示相对误差，称为引用相对误差。 测量仪器使用最大引用相对误差来表示它的准确度 用测量值x代替实际值A，称为示值相对误差。 测量误差的表示方法 ——仪器在该量程全范围内出现的最大绝对误差 ——该刻度量程值 是仪器在工作条件下不应超过的最大相对误差，它反映了该仪表的综合误差的大小。 并把电工仪表划分为7个等级，用s表示，如表1-2所示。 表1-2 电工仪表准确度等级 等级 0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0 0.1% 0.2% 0.5% 1.0% 1.5% 2.5% 5.0% 测量误差的表示方法 【例】已知某被测量电压为8V，用1.5级10V量程的电压表测量，若只做一次测量就把该测量值作为测量结果，可能产生的最大绝对误差是多少？ 解：1.5级的仪表的最大应用相对误差不超过±1.5%。 该仪表可能出现的最大绝对误差为 测量误差的表示方法 【例】某待测电流约为100mA，现有0.5级量程为0～400mA，和1.5级量程为0～100mA的两块电流表，问用哪一个电流表测量较好？ 解：用0.5级量程为0—400mA的电流表测量时，最大相对误差为 用1.5级量程为0—100mA的电流表测量时，最大相对误差为 测量时注意选择量程，尽量使仪表指示在满度值的2/3以上区域 *