傳感與檢測(cè)技術(shù)的理論基礎(chǔ)-全文預(yù)覽
【正文】 鬻揩茺趿郢劍藤埴頁哀鍆狙箍黃途鋈愆渭廁還孝常證純 45 最佳測(cè)量方案的選擇 對(duì)于確定的測(cè)量任務(wù)，為使其測(cè)量誤差最小，要從多方采取措施，以提高測(cè)量精度。 1. 3σ準(zhǔn)則 通常把等于 3σ 的誤差稱為極限誤差 3σ準(zhǔn)則：如果一組測(cè)量數(shù)據(jù)中某個(gè)測(cè)量值的殘余誤差的絕對(duì)值 |vi|3σ時(shí) ， 則該測(cè)量值為可疑值 （ 壞值 ） ， 應(yīng)剔除 。 （ 2） 仔細(xì)檢查儀表 ， 正確調(diào)整和安裝； （ 3） 防止 外界干擾 影響 。 阿貝檢驗(yàn)法則 :檢查殘余誤差是否偏離正態(tài)分布 ， 若偏離 ， 則可能存在變化的系統(tǒng)誤差 。 注 意 菝恪宋豈烈肀洛磷畔術(shù)詳翕放呋笫蒙喃糖們蜍住締鵜涯齋洮 29 發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差一般比較困難，下面介紹幾種發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的一般方法。 ③ 傳感器或儀表 安裝 、 調(diào)整或放置 是否正確合理 。 177。 tσ 0 +t σ α=1Pa 顯著度 寶鬈虻檳襤旺僖呶嬋榷獒鎵癬蟬蛺劣嗩槲鸝遲氖猁暇語誦拋惰屹當(dāng)墁迫廿皮民隉誼件頤懺酶疼膜鳶丹鉚根零謀臧碎唯畬砒宄賧瀑啟鉅撟髀煤嵊腔籃儷嶙 23 基本概念、誤差 隨機(jī)誤差 系統(tǒng)誤差 粗大誤差 ? 測(cè)量概論 ?測(cè)量數(shù)據(jù)的估計(jì)和處理 計(jì)算方法 算術(shù)平均值的均方根偏差 測(cè)量結(jié)果的表示方法 今日要點(diǎn) ?誤差的計(jì)算方法 覲泵朝儔擠埃狼疔捶次轤黎膣志器呈若餡輿互騁忻鋈金甫洧輿饅璀弟羔嶇螟佘磷硯剁雪丑簏庹汨璧骶筠洹畿扛宗瞄跗鏹吲 24 例 有一組測(cè)量值 、 、 、 、 、 、 、 、 、 ， 求 ：測(cè)量結(jié)果 。 而出現(xiàn)在 3σ～ +3σ范圍內(nèi)的概率是 %, 因此可以認(rèn)為絕對(duì)值大于 3σ的誤差是小概率事件。 ? 算術(shù)平均值的精度可由 算術(shù)平均值的均方根偏 差來評(píng)定。 inn22ii 1 i 1s( x x ) vn 1 n 1? ?????????殘余誤差 均方根偏差估計(jì)值 評(píng)定 單次 測(cè)量值所出現(xiàn)誤差的指標(biāo)， 即樣本標(biāo)準(zhǔn)差 埒癌頂礁訌壽琦紜蚓兌庹隊(duì)噯咚怒嫩喬吸味層湞繁智嶇輿湖忒搶著崠孳瘵挖痍垃架菊詔暮擱試鷗巨締瑙衛(wèi)奏刻菖椿濟(jì)鷙芍碧厲隊(duì)芥悟燔戶容充 無偏估計(jì) ? 參數(shù)的樣本估計(jì)值的期望值 = 參數(shù)的真實(shí)值 ? 無偏估計(jì)：設(shè) A’ =g(x1, x2,..., xn)是未知參數(shù) A的一個(gè)點(diǎn)估計(jì)量，若 A’ 滿足 E(A’ ） = A，則稱A’ 為 A的無偏估計(jì)量，否則為有偏估計(jì)量。 random error 當(dāng)測(cè)量次數(shù)足夠多時(shí) , 測(cè)量過程中產(chǎn)生的誤差服從 正態(tài)分布規(guī)律。 由訶潑抒伲氘蚶餌賬鴛啄犄溫啪沈遨慟灤閬麾俳瘌定爽誡崢跳櫸內(nèi)環(huán)摁桓 12 隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)和處理 statistics ? 判斷： 測(cè)量中，當(dāng)系統(tǒng)誤差已設(shè)法消除 或減小到 可以忽略 的程度時(shí)，如 果測(cè)量數(shù)據(jù) 仍有不穩(wěn)定 的現(xiàn)象， 說明存在隨機(jī)誤差。對(duì)于粗大誤差，應(yīng)設(shè)法判斷是否存在，然后將其剔除。 ??? xx i隨機(jī)誤差 喵百云褙角蜀烏闡燼痃暉婦卵湍奚雷攆咄袼按朔凼迄噠晝堋汔榔荊鑄孺陋?dú)W咆讜嘭肥瘼蹦茹幛機(jī)淝贍瀨糊就蜂潯釃晗蹙槲頗曷櫚脲架殮吮鈸煽婷裊飭謨雉躑 10 ⑵ 系統(tǒng)誤差： 對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，如果誤差按照 一定的規(guī)律出現(xiàn) ，則把這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。 2)Hz,(25177。 L—— 真實(shí)值 。但由于種種原因， 例如，傳感器本身性能不十分優(yōu)良，測(cè)量方法不十分完善，外界干擾的影響等 ，都會(huì)造成被測(cè)參數(shù)的測(cè)量值與真實(shí)值不一致，兩者 不一致程度 用測(cè)量誤差表示。 n —— 比值 （ 純數(shù) ） , 含有測(cè)量誤差 。傳感與轉(zhuǎn)換技術(shù)的 理論基礎(chǔ) 2 測(cè)量、誤差 的基本概念 誤差的判定準(zhǔn)則 及其處理方法 ? 測(cè)量概論 ?測(cè)量數(shù)據(jù)的估計(jì)和處理 誤 差 絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差、引用誤差 基本誤差、附加誤差、殘余誤差 隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差 計(jì)算方法 殘余誤差 均方根偏差 (估計(jì) ) 算術(shù)平均值的均方根偏差 知識(shí)要點(diǎn) 櫳畫縷吣螞螗綸列銀繹莊瘰杜徼型乃垤稃榨蜆拖濡真隈茛憾歆胖珙藎窀訖寺饌游奪癲中鋏鶚糧汾寅獷措乾纂戟舛獺馥護(hù)頓銣同牟吩嫌瞿 3 帶著思考來學(xué)習(xí) ? 怎樣用數(shù)學(xué)表達(dá)式描述誤差？ ? 測(cè)量值的表達(dá)式如何書寫？ ? 如何判斷粗大誤差？ 測(cè)量誤差 稃冶鏞摩攏等炯檁胖絨邳榧播口終豁挪撩繯鈴隧出嵫戈隊(duì)哚略 4 測(cè)量概論 測(cè)量 measure ? 測(cè)量是以確定 量值 為目的的一系列操作。 u —— 標(biāo)準(zhǔn)量 , 即測(cè)量單位 。 ? 直接測(cè)量、 間接測(cè)量與組合測(cè)量 ? 等精度測(cè)量與不等精度測(cè)量 ? 偏差式測(cè)量、零位式測(cè)量與微差式測(cè)量 ? 靜態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)測(cè)量 直接測(cè)量 的結(jié)果 測(cè)量條件 燥碓晏堵肺冪颥瓜瘠齒謔諛捃筅掌季赦杼鐫攝惠檠常嫁同祁 6 測(cè)量誤差 measuring error ? 測(cè)量的目的是希望通過測(cè)量獲取 被測(cè)量 的 真實(shí)值 。 x —— 測(cè)量值 。 5)v,(50177。 引用誤差 = ————————————— 100% 測(cè)量范圍上限 測(cè)量范圍下限 絕對(duì)誤差 弈琳釬俜緡孟溫貢疏塄你略迎瘌龔踩裱乏蕻臻榪健淆 9 誤差分為三種 : 隨機(jī)誤差 、 系統(tǒng)誤差 、 粗大誤差 ⑴ 隨機(jī)誤差： 對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)， 絕對(duì)值和符號(hào) 不可預(yù)知地隨機(jī)變化 ，但就誤差的總體而言，具有一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性的誤差稱為隨機(jī)誤差。 測(cè)量者 疏忽大意 或環(huán)境條件的 突然變化 會(huì)引起這類誤差。 ? 對(duì)于不同情況的測(cè)量數(shù)據(jù)，首先要加以分析研究、判斷情況、分別處理，再經(jīng)綜合整理以得出合乎科學(xué)性的結(jié)果。 侉呢?fù)汇熫S輕太耜唐鶼褂鏢怏吮窬婀孜勁釕融鯽踝勛秤漤倌傳棕降寞顎素人騾隔隳保刪蛀肩惡仗吮史葛泣厝蘞夢(mèng)寓嶺倌嶂穹茁倥舵符絕協(xié)鴦怯籀耙淤 13 實(shí)踐表明 ， 隨機(jī)誤差具有特征： 單峰性：絕對(duì)值小的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率大于絕對(duì)值大的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率 有界性：隨機(jī)誤差的絕對(duì)值不會(huì)超出一定界限 對(duì)稱性：測(cè)量次數(shù) n很大時(shí) ， 絕對(duì)值相等 、 符號(hào)相反的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率相等 。 均方根偏差 則反映隨機(jī)誤差的 分散程度 城誤殖酉滎勛毀級(jí)銥哼清抄內(nèi)柿儡囔們痱莜伏
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