第2章 測量誤差及其分析

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1、電氣測量技術(shù)申忠如測量誤差及其分析河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院趙亮教學(xué)2樓420677588302.1測量誤差基本概念2.1.1測量誤差的幾個(gè)名詞術(shù)語2.1.2測量誤差的表示2.1.3測量誤差的分類2.1.4有效數(shù)字2.2系統(tǒng)誤差的消除2.2.1從產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的來源上消除2.2.1利用修正的方法消除2.2.3利用特殊的測量方法消除2.3隨機(jī)誤差的處理2.3.1隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)特性和概率分布2.3.2隨機(jī)變量的特征參數(shù)2.4粗大誤差的剔除2.4.1拉依達(dá)準(zhǔn)則電氣測量技術(shù)河南工業(yè)大學(xué)2011年2.4.2格羅布斯準(zhǔn)則2.5測量結(jié)果誤差的估計(jì)2.5.1直

2、接測量結(jié)果的誤差估計(jì)2.5.2間接測量結(jié)果的誤差估計(jì)2.5.3測量結(jié)果的表示2.6數(shù)據(jù)處理舉例2.7微小誤差準(zhǔn)則與比對標(biāo)準(zhǔn)的選取2.7.1微小誤差準(zhǔn)則2.8誤差分配與最佳測量方案的確定2.8.1誤差分配2.8.2最佳測量方案的確定電氣測量技術(shù)河南工業(yè)大學(xué)2011年2.1測量誤差基本概念電氣測量技術(shù)河南工業(yè)大學(xué)2011年真值真值:表征物理量與給定特定量定義一致的量值.真值是客觀存在,但是不可測量的.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,測量結(jié)果的數(shù)值會(huì)不斷接近真值.約定真值約定真值：是按照國際公認(rèn)的單位定義,利用科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最高水平所復(fù)現(xiàn)的單位基準(zhǔn).2.

3、1.1測量誤差的幾個(gè)名詞術(shù)語2.1測量誤差基本概念電氣測量技術(shù)河南工業(yè)大學(xué)2011年相對真值相對真值：實(shí)際值,是在滿足規(guī)定準(zhǔn)確度時(shí)用來代替真值使用的值.標(biāo)稱值標(biāo)稱值:是計(jì)量或測量器具上標(biāo)注的量值.由于制造上不完備,測量不準(zhǔn)確及環(huán)境條件的變化,標(biāo)稱值不一定等于它的實(shí)際值.示值示值:由測量儀器給出的量值,也叫測量值.2.1.1測量誤差的幾個(gè)名詞術(shù)語2.1測量誤差基本概念電氣測量技術(shù)河南工業(yè)大學(xué)2011年準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度:是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合,表示測量結(jié)果與真值的一致程度.重復(fù)性重復(fù)性:在相同條件下,對同一被測量進(jìn)行多次連續(xù)測量所得結(jié)

4、果之間的一致性.相同條件是指相同的測量程序,相同的測量條件,相同的觀測人員,相同的測量設(shè)備和相同的地點(diǎn).2.1.1測量誤差的幾個(gè)名詞術(shù)語2.1測量誤差基本概念電氣測量技術(shù)河南工業(yè)大學(xué)2011年誤差公理誤差公理:在實(shí)際測量中,由于測量設(shè)備不準(zhǔn)確,測量方法不完善,測量程序不規(guī)范和測量環(huán)境因素的影響,都會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果偏離被測量的真值.測量結(jié)果與被測量真值之差就是測量誤差.2.1.1測量誤差的幾個(gè)名詞術(shù)語2.1測量誤差基本概念電氣測量技術(shù)河南工業(yè)大學(xué)2011年絕對誤差絕對誤差是指示值和真值之差,即-絕對誤差;Ax-示值,示值是指測量結(jié)果的測量值,標(biāo)

5、準(zhǔn)量具的標(biāo)稱值,標(biāo)準(zhǔn)信號源的調(diào)定值或定值.A0-被測量的真值,由于真值的不可知性,常常用約定真值或者相對真值代替.2.1.2測量誤差的表示2.1測量誤差基本概念電氣測量技術(shù)河南工業(yè)大學(xué)2011年相對誤差相對誤差是指絕對誤差與真值之比,即2.1.2測量誤差的表示A0是指約定真值或者相對真值.γ0是指真值相對誤差.當(dāng)A0未知時(shí),A0被測量值A(chǔ)x代替可以得到2.1測量誤差基本概念電氣測量技術(shù)河南工業(yè)大學(xué)2011年引用誤差引用誤差是指絕對誤差與測量儀表量程之比,即2.1.2測量誤差的表示γn-引用誤差；Am-測量儀表的量程最大引用誤差,即絕對誤差的

6、最大絕對值與量程之比.γmn-最大引用誤差;

7、ΔA

8、m-絕對誤差的最大絕對值2.1測量誤差基本概念電氣測量技術(shù)河南工業(yè)大學(xué)2011年最大可能誤差國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電測量儀表的最大引用誤差不能超過儀表準(zhǔn)確度等級指數(shù)a(0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0)的百分?jǐn)?shù),即2.1.2測量誤差的表示電儀表在使用時(shí)產(chǎn)生的最大可能誤差,即2.1測量誤差基本概念電氣測量技術(shù)河南工業(yè)大學(xué)2011年容許誤差容許誤差是指測量儀器在使用條件下可能產(chǎn)生的最大誤差范圍,它是衡量測量儀器的最重要的指標(biāo).測量儀器的準(zhǔn)確度,穩(wěn)定度等指標(biāo)都可用容許誤差表征.容許誤

9、差可用工作誤差,固有誤差,影響誤差,穩(wěn)定誤差描述.2.1.2測量誤差的表示2.1測量誤差基本概念電氣測量技術(shù)河南工業(yè)大學(xué)2011年工作誤差工作誤差是在額定工作條件下儀器誤差的極限值，即來自儀器外部的各種影響量和儀器內(nèi)部的影響特性為任意可能的組合時(shí),儀器誤差的最大極限值.固有誤差固有誤差是當(dāng)儀器的各種影響量和影響特性處于基準(zhǔn)條件下儀器所具有的誤差.2.1.2測量誤差的表示2.1測量誤差基本概念電氣測量技術(shù)河南工業(yè)大學(xué)2011年影響誤差影響誤差是當(dāng)一個(gè)影響量處在額定使用范圍內(nèi),而其他所有影響量處在基準(zhǔn)條件時(shí)儀器所具有的誤差,如頻率誤差,溫度誤差

10、等.穩(wěn)定性誤差穩(wěn)定性誤差是在其他影響和影響特性保持不變的情況下,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)儀器輸出的最大值或最小值與其標(biāo)稱值的偏差.2.1.2測量誤差的表示2.1測量誤差基本概念電氣測量技術(shù)河