机械工程测试技术-绪论.ppt

绪论 第一节 测试技术概况 第二节 测量的基础知识 * * * * ?x = x – x0 八、测量误差 1、测量误差的定义： 测量误差 = 测得值 - 真值 客观真实值（未知） ① 约定真值：世界各国公认的几何量和物理量的最高基准的量值 如：米 --- 公制长度基准 测量所得数据与其相应的真值之差 --- 1）绝对误差 ② 理论真值：设计时给定或用数学、物理公式计算出的给定值 光在真空中1s时间内传播距离的1/299792485 第二节 测量的基础知识 按误差来源：装置误差、环境误差、方法误差、人员误差 按特性规律：系统误差、随机误差、粗大误差 2、测量误差的分类： ① 系统误差 由特定原因引起、具有一定因果关系并按确定规律产生 --- 有规律可循 装置、环境、动力源变化、人为因素 再现性 --- 偏差（Deviation） 理论分析/实验验证 --- 原因和规律 --- 减少/消除 第二节 测量的基础知识 ② 随机误差 因许多不确定性因素而随机发生 偶然性（不明确、无规律） 概率和统计性处理（无法消除/修正） ③ 粗大误差 检测系统各组成环节发生异常和故障等引起 分离 --- 防止 第二节 测量的基础知识 3、误差的表示方法： 1）绝对误差：测量某量所得值与其真值（约定真值）之差。 2）相对误差：绝对误差与约定真值之比。用百分数表示。 相对误差越小，测量精度越高。 3）引用误差：装置示值绝对误差与装置量程之比。 例如，测量上限为100克的电子秤，秤重60克的标准重量时，其示值为60.2克，则该测量点的引用误差为：（60.2-60）÷100=0.2% 4）分贝误差： 分贝误差=20×lg(测量结果÷真值) 第二节 测量的基础知识 九、测量精度和不确定度 一、精度： 测量结果与真值吻合程度 定性概念 ?a）精密度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . precision accuracy b）正确度 c）准确度 第二节 测量的基础知识 精度等级：用来表达装置在符合一定的计量要求情况下，能保持其误差在规定的极限范围内。 工程上常采用引用误差作为判断精度等级的尺度。以允许引用误差值作为精度级别的代号。工业仪表常见的精度等级有0.1级，0.2级，0.5级，1.0级，1.5级，2.0级，2.5级，5.0级。 精密度和精确度等级为1.0的仪表，在使用时它的最大引用误差不超过1.0％，也就是说，在整个量程内它的绝对误差最大值不会超过其量程的1％。 在具体测量某个量值时，相对误差可以根据精度等级所确定的最大绝对误差和仪表指示值进行计算。 第二节 测量的基础知识 精度等级已知的测量仪表只有在被测量值接近满量程时，才能发挥它的测量精度。 使用测量仪表时，应当根据被测量的大小和测量精度要求，合理地选择仪表量程和精度等级，只有这样才能提高测量精度。 同学们，记住吧！ 第二节 测量的基础知识 二、不确定度 ：意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明测量结果的质量的一个参数。 所得的被测量值具有分散性，即每次测得的结果不是同一值，而是以一定的概率分散在某个区域内的许多个值。 测量不确定度就是说明被测量之值分散性的参数，它不说明测量结果是否接近真值。 测量不确定度用标准偏差表示，这时称其为标准不确定度。 第二节 测量的基础知识 十、测量器具的误差 1．测量仪器的示值误差 它是指测量器具的示值与被测量真值(约定真值)之差。例如电压表的示值Vi为30V, 而电压实际值K为30.5V, 则电压表的示值误差等于-0.5V。 2．基本误差 指测量仪器在标准条件下所具有的误差，也称为固有误差。 3．允许误差 指技术标准、检定规程等对测量仪器所规定的允许的误差极限值。 4．测量器具的准确度 指测量器具给出接近于被测量真值的示值的能力。 第二节 测量的基础知识 5．测量器具的重复性和重复性误差 测量器具的重复性是指在规定的使用条件下，测量器具重复接收相同的输入，测量器具给出非常相似输出的能力。测量器具的重复性误差就是测量器具造成的随机误差分量。 6．回程误差 也称为滞后误差，是指在相同条件下，被测量值不变，测量器具行程方向不同时，其示值之差的绝对值。 7．误差曲线 表示测量器具误差与被测量之间的函数关系的曲线。 8．校准曲线 表示被测量的实际值与测量器具示值之间函数关系的曲线。 第二节 测量的基础知识 十一、测量结果的表达方