动态测量误差及其评定讲解.ppt

第八章动态测量误差及其评定 动态测量数据与静态测量数据一样,不可避免地 存在误差,因此动态测量数据的处理结果也必然存 在误差。 为了可靠地给出动态测量数据处理结果的精度 必须对动态测量误差及其评定进行分析研究 第一节动态测量误差的基本概念 动态测量可以看作是静态测量的拓展, 但动态测量误差的评定,尤其是数据处理 法,决不是静态测量误差评定的简单推广。 由于被测量、测量数据和测量系统与静态 测量都有较大区别,因而动态测量误差在 概念、评定指标、评定方法等方面都有自 已的特点 1.评定动态测量误差的目的 根据动态测量数据来评定测量误差的大小, 估计测量精度,确定测量结果的可信程度;或 将高精度的动态测量数据与本次测量数据进行 比较,评定其动态测量误差,设法求得误差的 数学模型,为与本次测量相似的下一次测量提 供先验的误差数据,来修正下一次的测量结果 提高测量精度。 因此动态测量误差的评定是确定并提高动态 测量精度,保证动态测量质量的必要手段, 2动态测量误差 动态测量误差是指动态测量中被测量任一时刻的测得 值减去被测量同一时刻的真值所得的代数差,即 e(t)=x(t)-x0(t) 式中(t)—被测量的测得值 X。(t)—被测量的真值 e(t)—动态测量误差 个参变量,一般是测量时间或与测量时 间有确定关系的其他物理量。 评定指标的选择 实际上,直接使用动态测量中被测量测得值的时间历程 并不方便,常需把测得的一个时间历程(一个样本)或多个 时间历程〔多个样本)在时域、频域及幅域中进行处理.得 到若干评定指标来表征被测量测得值的主要特征。这些指 标可能不是时变量,但却是来自以时间历程表示的测得值。 因此评定指标的误差也与动态测量误差密切相关。 例8-1 用光栅式齿轮单啮仪可测得齿轮转角误差曲线1,用更 高精度的齿轮整体误差测量仪测量同一个齿轮的转角误 差曲线2作为实际值来代替真值(见图1),则差值就是齿轮 转角误差的动态测量误差,见图2 边轮转角/{·) 图1 齿轮转角误差的动态测量误差 略斜 齿轮转角/(° 图2 构成齿轮转角误差的动态测量误差主要成分是测量仪器各组成部分的 误差,这些误差可能是确定性的,也可能是随机的 动态测量误差评定的方法 动态测量误差评定的方法基本上可归纳成两大 类:先验分析法和数据处理法 先验分析法是在对测量系统和测量方法作全面 细致分析的基础上,根据测量误差的各种来源首 先求得各自的误差(系统或随机的),再根据测量 方程合成为最终测量结果的误差 先验分析法可以在测量之前评定误差,与静态测 量误差的评定方法没有本质区别。 数据处理法 数据处理法只能在测量后评定误差,这是因为必须先 有动态测量数据,才能进行处理所以数据处理法是一种 后验法。 数据处理法常辅以一定的先验手段,例如在正式测量 前先对系统误差进行分析和测定,甚至用高精度的测量 方案测得数据作为待评定测量数据的真值(实际值),再用 误差定义来求得误差数值,揭示本次动态测量误差的规 律 动态测量数据与动态测量误差 动态测量数据与动态测量误差虽然在数据处理上有类 似之处,但必须认识到它们是两个不同的概念,不能把 对动态测量数据的评定看作是动态测量误差的评定。 动态测量数据是通过动态测量所获得的包含被测量信 息的数据,测得值就是一种动态测量数据