測量的基本概念ppt課件(已改無錯字)
2023-02-15 00:24:24 本頁面
【正文】 ① 測量操作疏忽和失誤 如測錯 、 讀錯 、 記錯以及實(shí)驗(yàn)條件未達(dá)到預(yù)定的要求而匆忙實(shí)驗(yàn)等 。 ? ② 測量方法不當(dāng)或錯誤 如用普通萬用表電壓檔直接測高內(nèi)阻電源的開路電壓 ? ③ 測量環(huán)境條件的突然變化 如電源電壓突然增高或降低 ， 雷電干擾 、 機(jī)械沖擊等引起測量儀器示值的劇烈變化等 。 ? 含有粗差的測量值稱為壞值或異常值 ， 在數(shù)據(jù)處理時 ， 應(yīng)剔除掉 。 第 48頁 ? 在剔除粗大誤差后 ， 只剩下系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差 各次測得值的絕對誤差等于系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的代數(shù)和 。 ? 在任何一次測量中，系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差一般都是同時存在的。 ? 系差和隨差之間在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化 iiii xAxxxAx ????????? ??第 49頁 ? 準(zhǔn)確度 表示系統(tǒng)誤差的大小 。 系統(tǒng)誤差越小 ， 則準(zhǔn)確度越高 ， 即測量值與實(shí)際值符合的程度越高 。 ? 精密度 表示隨機(jī)誤差的影響 。 精密度越高 ， 表示隨機(jī)誤差越小 。 隨機(jī)因素使測量值呈現(xiàn)分散而不確定 ， 但總是分布在平均值附近 。 ? 精確度 用來反映系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合影響 。 精確度越高 ， 表示正確度和精密度都高 ， 意味著系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小 。 射擊誤差示意圖 第 50頁 測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理 ? 有效數(shù)字的處理 ? 1. 數(shù)字修約規(guī)則 ? 由于測量數(shù)據(jù)和測量結(jié)果均是近似數(shù) ， 其位數(shù)各不相同 。為了使測量結(jié)果的表示準(zhǔn)確唯一 ， 計(jì)算簡便 ， 在數(shù)據(jù)處理時 ， 需對測量數(shù)據(jù)和所用常數(shù)進(jìn)行修約處理 。 ? 數(shù)據(jù)修約規(guī)則： ? （ 1） 小于 5舍去 —— 末位不變 。 ? （ 2） 大于 5進(jìn) 1—— 在末位增 1。 ? （ 3） 等于 5時 ， 取偶數(shù) —— 當(dāng)末位是偶數(shù) ， 末位不變；末位是奇數(shù) ， 在末位增 1（ 將末位湊為偶數(shù) ） 。 第 51頁 ? 例：將下列數(shù)據(jù)舍入到小數(shù)第二位 。 ? → → ? → → ? → → ? 需要注意的是 ， 舍入應(yīng)一次到位 ， 不能逐位舍入 。 上例中 ， 正確結(jié)果為 ， 錯誤做法是： → → → 。 ? 在 “ 等于 5” 的舍入處理上 ， 采用取偶數(shù)規(guī)則 ， 是為了在比較多的數(shù)據(jù)舍入處理中 ， 使產(chǎn)生正負(fù)誤差的概率近似相等 。 第 52頁 ? 2. 有效數(shù)字 ? 若截取得到的近似數(shù)其 截取或舍入誤差的絕對值不超過近似數(shù)末位的半個單位 ， 則該近似數(shù)從左邊第一個非零數(shù)字到最末一位數(shù)為止的全部數(shù)字 ， 稱之為有效數(shù)字 。 例如： 四位有效數(shù)字 ， 極限誤差 ≤ 四位有效數(shù)字 ， 極限誤差 ≤ 103 二位有效數(shù)字 ， 極限誤差 ≤ 103 三位有效數(shù)字 ， 極限誤差 ≤ 第 53頁 中間的 0和末尾的 0都是有效數(shù)字 ， 不能隨意添加 。 開頭的零不是有效數(shù)字 。 測量數(shù)據(jù)的絕對值比較大 （ 或比較小 ） ， 而有效數(shù)字又比較少的測量數(shù)據(jù) ， 應(yīng)采用 科學(xué)計(jì)數(shù)法 ， 即 a 10n， a的位數(shù)由有效數(shù)字的位數(shù)所決定 。 ? 測量結(jié)果 （ 或讀數(shù) ） 的有效位數(shù)應(yīng)由該測量的不確定度來確定 ， 即 測量結(jié)果的最末一位應(yīng)與不確定度的位數(shù)對齊 。 ? 例如 ， 某物理量的測量結(jié)果的值為 ， 且該量的測量不確定度 u＝ ， 測量結(jié)果表示為 177。 。 第 54頁 ? 保留的位數(shù)原則上取決于各數(shù)中準(zhǔn)確度最差的那一項(xiàng) 。 ? （ 1） 加法運(yùn)算 以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的為準(zhǔn) （ 各項(xiàng)無小數(shù)點(diǎn)則以有效位數(shù)最少者為準(zhǔn) ） ， 其余各數(shù)可多取一位 。 例如： ? （ 2） 減法運(yùn)算 ：當(dāng)兩數(shù)相差甚遠(yuǎn)時 ， 原則同加法運(yùn)算；當(dāng)兩數(shù)很接近時 ， 有可能造成很大的相對誤差 ， 因此 ， 第一要盡量避免導(dǎo)致相近兩數(shù)相減的測量方法 ， 第二在運(yùn)算中多一些有效數(shù)字 。 第 55頁 ? （ 3） 乘除法運(yùn)算 ? 以有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)為準(zhǔn) ， 其余參與運(yùn)算的數(shù)字及結(jié)果中的有效數(shù)字位數(shù)與之相等 。 例如： → ? 也可以比有效數(shù)字位數(shù)最少者多保留一位有效數(shù)字 。 例如上面例子中的 517和 ， 結(jié)果為 。 ? （ 4） 乘方 、 開方運(yùn)算： ? 運(yùn)算結(jié)果比原數(shù)多保留一位有效數(shù)字 。 例如： ? （ ） 2≈ (115)2≈ 104 88 7 ??? ??????第 56頁 ? 8頁 ? 按功能分：專用、通用 ? 通用： ? 信號發(fā)生器用于提供測量所需的各種波形的信號 ? 信號分析儀（觀測、分析、和記錄各種電量變化） ? 網(wǎng)絡(luò)特性測量儀器（頻率特性、阻抗特性） ? 電子元器件測試儀器，電波特性測試儀及輔助儀器 第 57頁 電子測量儀器的技術(shù)條件及誤差 ? 技術(shù)條件是規(guī)定儀器的用途 、 工作特性 、 工作條件 ， 以及運(yùn)輸 、 貯存條件的技術(shù)文件 。 所以 ， 它既是設(shè)計(jì)制造廠商的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) ， 也是用戶正確使用和維護(hù)儀器的重要依據(jù) 。 ? 儀器的用途：是研制或使用儀器的目的 ， 它決定了儀器的功能 ， 同時與儀器的工作條件 、 工作特性等密切相關(guān) 。 ? 測量儀器的工作特性：是用數(shù)值 、 公差范圍等來表征儀器性能的量值 ， 習(xí)慣上又稱為技術(shù)指標(biāo) 。 分為電氣工作特性和一般工作特性兩類 ? 儀器的工作條件： 分基準(zhǔn) 、 額定和極限三種 。 第 58頁 ? 測量儀器的工作特性 （ 技術(shù)指標(biāo) ） 包括 ① 誤差； ② 穩(wěn)定性； ③ 分辨力； ④ 有效范圍 （ 量程 ） ； ⑤ 測試速率；⑥ 可靠性 等 ? 測量儀器的容許誤差可用工作誤差 、 固有誤差 、 影響誤差 、 穩(wěn)定誤差等來描述 。 ? 為了保證測量儀器
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