【正文】 起的誤差；如電源波動、電流、電壓、氣壓、液壓等變化。我們就 必須了解產(chǎn)生誤差的原因，掌握避免誤差產(chǎn)生或擴大的方法。因為： ? 從參數(shù)到儀表讀數(shù)中間要經(jīng)過傳遞、轉換等環(huán)節(jié)，這就會造成讀數(shù)與真實參數(shù)的不一致，而存在讀數(shù)誤差； ? 各種儀表都是批量生產(chǎn)的、統(tǒng)一刻度的，每個傳感器及其使用條件又不能完全一樣，所以也存在著讀數(shù)誤差。它是儀表的基本誤差的主要形式，是 儀表的主要性能指標之一 。 3）允許誤差： 儀表標稱范圍（或量程）內(nèi)的最大絕對誤差 儀表標稱范圍 （或量程 =儀表上限 一下限 ） 最大引用誤差 （ 177。如被測量的量值?。ǚ帜福?，則允許的測量絕對誤差也越?。ǚ肿樱?。 ② 相對誤差常用來衡量測量值的相對準確程度。 、 %） 特點： ① 相對誤差 只有大小和符號，而無量綱，一般用百分數(shù)來表示 （ 177。即 由于儀表量程范圍內(nèi) 每一點的絕對誤差都不盡相同 ，而且同一絕對誤差相對于不同的測量真值時，其誤差的大小也不同，因此引入相對誤差的概念 .。 ② 絕對誤差不能完全說明測量的準確度。 、單位） 。 測量值 被測量的真值，常用約定真值代替 絕對誤差 （ 177。 ② 標稱相對誤差 是指絕對誤差（ Δ）與儀表示值（ X）之百分比。 ? 相對誤差 指絕對誤差（ Δ）與真值（ X0）或測量值（ X）之百分比。 ? 絕對誤差 指測量結果 （ X）與被測量的真值（ X0）之差。 2）定量誤差： 是按誤差的大小來劃分的誤差。 ⑥ 附加誤差 指儀表超出規(guī)定的正常工作條件時所增加的誤差。 ? 原因：裝置誤差、使用誤差 ? 處理：判斷、剔除 ④ 疏忽誤差 指觀察人員誤讀或不正確使用儀器與測試方案等人為因素 所引起的誤差。 ? 特點：在實際測量工作中，由于疏忽誤差的誤差數(shù)值特別大，容易從測 量結果中發(fā)現(xiàn)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)有疏忽誤差，可以認為該次測量無效， 測量數(shù)據(jù)應剔除，從而消除它對測量結果的影響。 ③ 粗大誤差 （ Abnormal error） 由檢測系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)發(fā)生異常和故 障等引起的異常誤差。 隨機誤差大，測量結果分散，精密度低。 ? 性質： 呈 正態(tài)分布，并具有以下特性 對稱性： 絕對值相等的正負誤差出現(xiàn)的次數(shù)相等 單峰性： 絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)多 有界性： 偶然誤差絕對值不會超過一定程度 抵償性： 當測量次數(shù)足夠多時，偶然誤差算術平均值趨于 0 ? 隨機誤差產(chǎn)生的原因：裝置誤差、環(huán)境誤差、使用誤差 ? 隨機誤差的處理：統(tǒng)計分析、計算處理 → 減小 隨機誤差的大小表明測量結果重復一致的程度，即測量結果的分散性 。它既不能用實驗方法消除，也不能修正。 ② 隨機誤差 ( random error ) 指在測量中所出現(xiàn)的沒有一定規(guī)律的誤差。 它說明測量結果相對真值有一恒定誤差，或者存在著按確定規(guī)律變化的誤差。 ? 特點：誤差為有規(guī)律可循、偏差（ Deviation）重復再現(xiàn)、通過理論分析 或實驗驗證，能找出誤差產(chǎn)生的原因和規(guī)律、能減少和消除的誤差。 ? 應用中， ? 在 分析 誤差產(chǎn)生的原因時，我們從 定性 誤差中去評判和分析； ? 在 確定 測量值準確程度時，我們用 定量 誤差給出結論； ? 在 選擇 所用儀表設備時，我們用 定量 誤差值的計算結果給出要求。 誤差種類 1） 定性誤差： 系統(tǒng)誤差、隨機誤差、基本誤差、附加誤差、粗大誤差、 疏忽誤差、偶然誤差、靜態(tài)誤差、 動態(tài)誤差等。 ?定量誤差是用來評判測量結果準確程度的常用指標。 ?定量誤差：是按誤差值的大小和性質來分類的 用來計算誤差值的大小，以便及時修正而給出正確值。 即： 測量誤差 它反映了測量結果的 可靠準確程度 。 ? 對于同一被測量，不論采用何種測量程序，只要測量結果相同，其誤差是一樣的。 例如：米 公制長度基準 光在真空中 1s時間內(nèi)傳播距離的 1/299792485 1m = ? ? 氪 86的 2p105d5能級間躍遷在真空中的輻射波長 約定真值 測量誤差 在測量過程中測量結果與被測量的真值 （真實值） 之間會 有一定的 差值 。 ? 約定真值將會隨著科技水平的發(fā)展而 更加接近 被測參數(shù)的真實值。 ? 且要求標準表的測量標準差 ≤? 測量系統(tǒng)標準差。 ③ 約定真值： 對于給定用途具有適當不確定度的、賦予特定量的值，有時 該值是 約定采用的： 用適當精度的儀表（高一等級的標準表）測出的示值或 用特定方法確定的代替真實值的大家共同約定的數(shù)值。 如：三角形內(nèi)角和 180176。 真 值 ? 真值 X 0 有理論真值和相對真值，也有稱約定真值。 ? 真值的本性是不確定的，它是客觀存在的，但是是得不到的。 ? 量值 = 協(xié)議的物理常數(shù)（ K） 一般的測量值（ X ） ? 測量即是比較，比較后得出的 實驗結果 、實驗數(shù)據(jù) 與其理論期望值（真實值）往往是 不完全相同 。 量 值 ? 量值 由一個數(shù)乘計量單位所表示的特定量的大小。 由于傳感器的輸出信號種類很多 ， 而且信號往往很微弱 ， 一般都需要經(jīng)過變送環(huán)節(jié)的進一步處理 ， 把傳感器的輸出轉換成如 0～ 10mA、 4～ 20mA等標準統(tǒng)一的模擬量信號或者滿足特定標準的數(shù)字量信號 ， 這種檢測儀表稱為 變送器 。 檢測過程 參數(shù)檢測就是用專門的技術工具 ， 依靠能量的變換 、 實驗和計算找到被測量的值 。 對于測量量值一般在重復性或復現(xiàn)性條件下需多次讀數(shù)， 得到一組測量值，去除數(shù)據(jù)中的系統(tǒng)誤差和疏忽誤差后， 可得到最佳測量值并評定它的不確定度，最佳測量值必須 是已修正的結果。 而這一次的測量結果也可得到最佳測量 值，按儀表的精度等級可以得到測量值的最大允許誤差，然 后可評定出擴展的不確定度。所以對測量數(shù)據(jù) 進行誤差分析與選擇測量方法是同樣重要 的。《 自動檢測技術及儀表 》 2022年 2月 湖北工業(yè)大學電氣與電子工程學院 自動化系 楊樺 （三） 第三章：測量誤差及儀表的性能指標 32：儀表的性能指標 一、 儀表的技術指標 二、指標概念及定義 三、儀表的三項性能指標 33：討論、思考題、作業(yè)： 目 錄 31：測量誤差的種類及判斷方法 一、測量誤差的基本概念 二、測量誤差的種類： 三、測量誤差的來源 四、確定測量誤差的方法 五、數(shù)據(jù)處理的一般方法 主要內(nèi)容： 誤差基本分類及判斷方法 儀表性能指標及確定方法 第三章：測量誤差及儀表的性能指標 31：測量誤差的種類及判斷方法 ? 當我們要對某些物理量或參數(shù)進行檢測或測量時，首先要借助于一定的檢測手段以獲取所需的測量數(shù)據(jù)，在 對 測得的數(shù)據(jù)進行誤差分析或精度分析之后，才可以進行數(shù)據(jù)的處理 ，以給人們提供準確、可靠、穩(wěn)定的測量值。 ? 只有掌握了可靠性高、準確性好的數(shù)據(jù)后，我們才能作出相應的科學的經(jīng)濟的判斷與決策。 第三章：測量誤差及儀表的性能指標 工業(yè)測量 一般是一次性讀數(shù)。 實驗室測量 一般用于科學研究、儀器校準和計量認證等精密測量工作。 測量過程 一、測量誤差的基本概念 測量過程 利用一個已知的單位量（即標準量）與被測的同類量進行 比較 的過程 。 被測 變量 傳感器 參數(shù)檢測的基本過程 被測對象 變送器 顯示裝置 傳感器 又稱為檢測元件或敏感元件 ， 它直接響應被測變量 ， 經(jīng)能量轉換變成一個與被測變量成對應關系的便于傳送的輸出信號 ， 如 mV、 V、 mA、Ω 、 Hz、 位移 、 力等等 。 有些時候 ， 傳感器可以不經(jīng)過變送環(huán)節(jié) ， 直接通過顯示裝置把被測量顯示出來 。 ? 量值 既可以是一個準確的值，也可以是一個近似的值。這樣就會出現(xiàn)一個差值，即：測量誤差 測量結果 ? 真值 X 0 ： 與給定的特定量定義一致的值，被測量的客 觀真實值。 ? 協(xié)議的物理常數(shù)（ K）可以認為是真值。 ① 理論真值： 理論上存在、計算推導出來的給定值。 ② 相對真值： 利用高一等級精度的儀器或裝置的測量結果作為近似真值。 ? 高一等級精度 的儀表通常用來檢定使用儀表，即我們稱作為標準表。 即： Δ標準表 max≤ ? Δ使用表 max 約定真值 ? 通常使用國家標準計量機構 標定過的標準儀表 進行測量的測量值即認為是約定真值。 ? 世界各國公認的幾何量和物理量是最高基準的量值。 即：測量誤差 Δ = 測量結果 X – 真值 X0 ? 誤差只與測量結果有關，而與測量程序，包括測量原理、儀器、條件等無關。 ? 由于真值在理論上是無法真正被獲取的 ， 因此 ， 測量誤差就是指檢測儀表 （ 精度較低 ） 和標準表 （ 精度較高 ） 在同一時刻對同一被測變量進行測量所得到的 2個讀數(shù)之差 。 測量準確度 測量結果與被測量真值之間的一致程度 測量誤差 測量準確度 二、測量誤差的種類： 誤差分類 ?通常歸納為：定性誤差、定量誤差二大類 ?定性誤差：是按誤差產(chǎn)生的原因和性質來分類的 用來分析和研究測量儀表及系統(tǒng)是否準確可靠的常用指標 。 ?定性的概念，并不指誤差的大小，只是表示是否符合某個誤差等級的要求，或按某個技術規(guī)范要求是否合格，或定性地說明它是高或低。 ?定性誤差，定量表示，分析誤差產(chǎn)生的原因，以便及時處理。 2） 定量誤差： 絕對誤差、相對誤差、允許誤差等。 測量誤差 按誤差來源：裝置誤差、環(huán)境誤差、方法誤差、人員誤差 按掌握程度：已知誤差、未知誤差 按變化速度：靜態(tài)誤差、動態(tài)誤差 按特性規(guī)律：系統(tǒng)誤差、隨機誤差、粗大誤差 誤差說明 1）定性誤差 ： ① 系統(tǒng)誤差 （ System error） 指測量儀表本身或其他原因（如裝置結構、