電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第一章ppt課件

1、電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第1頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第2頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第3頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第4頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第5頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第6頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第7頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第8頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第9頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第10頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第11頁一個被測量是否可以測量，必須滿足兩個基本的前提條件：一個被測量是否可以測量，必須滿足兩個基本的前提條件：（1被測量必須有明確的定義；被測量必須有明確的定義；（2測量標(biāo)準(zhǔn)必須建立，

2、并被大家公認。測量標(biāo)準(zhǔn)必須建立，并被大家公認。計量的定義：利用技術(shù)和法制手段實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量計量的定義：利用技術(shù)和法制手段實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量 值準(zhǔn)確可靠的測量值準(zhǔn)確可靠的測量 。計量的三個主要特征計量的三個主要特征 ：統(tǒng)一性、準(zhǔn)確性和法制性：統(tǒng)一性、準(zhǔn)確性和法制性 度量衡度量衡電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第12頁計量與測量的關(guān)系：計量與測量的關(guān)系：（1測量是用被測未知量和同類已知的標(biāo)準(zhǔn)單位量測量是用被測未知量和同類已知的標(biāo)準(zhǔn)單位量 比較，這時認為被測量的真實數(shù)值是存在的比較，這時認為被測量的真實數(shù)值是存在的 。（2計量是用法定標(biāo)準(zhǔn)的已知量與同類的未知量計量是用法定標(biāo)準(zhǔn)的已知量與同類的未知量

3、（如受檢儀器比較，這時標(biāo)準(zhǔn)量是準(zhǔn)確的、（如受檢儀器比較，這時標(biāo)準(zhǔn)量是準(zhǔn)確的、 法定的。法定的。電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第13頁單位：單位：單位單位 分類：分類：1基本單位：彼此無關(guān)、分別加以確定的物基本單位：彼此無關(guān)、分別加以確定的物理量單理量單 位位 。7個個2導(dǎo)出單位：由基本單位通過定義、定律或?qū)С鰡挝唬河苫締挝煌ㄟ^定義、定律或其它函其它函 數(shù)關(guān)系派生出來的各種導(dǎo)出量值。數(shù)關(guān)系派生出來的各種導(dǎo)出量值。 19個個3輔助單位：既可作為基本單位又可作為導(dǎo)輔助單位：既可作為基本單位又可作為導(dǎo)出單位。出單位。2個個有明確定義和名稱并令其數(shù)值為有明確定義和名稱并令其數(shù)值為1的固定的量的固定的

4、量電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第14頁單位制單位制 ：由基本單位、輔助單位和導(dǎo)出單位構(gòu)成的完整體系由基本單位、輔助單位和導(dǎo)出單位構(gòu)成的完整體系電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第15頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第16頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第17頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第18頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第19頁xxA0Axx電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第20頁cxAxAxc電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第21頁100%xA 100%xx 電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第22頁100%mmmxx mmmxx0 0mx|mx |mx A AxAmAmx A

5、 電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第23頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第24頁mx電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第25頁ouiUA=U()uAAA A 為實際值20lg20(1)2020(1)()xuAAGAlgAlgAlgdBAA 20lg(1)()dBAdBA電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第26頁穩(wěn)定誤差：標(biāo)稱值在影響量和影響特性保持穩(wěn)定誤差：標(biāo)稱值在影響量和影響特性保持恒定恒定電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第27頁142位 數(shù) 字 電 壓 表電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第28頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第29頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第30頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電

6、子測量技術(shù)基礎(chǔ)第31頁機因素的影響。機因素的影響。處理方法：多次測量取平均值來削弱，即數(shù)處理方法：多次測量取平均值來削弱，即數(shù)據(jù)處據(jù)處理，而非測量技術(shù)。理，而非測量技術(shù)。電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第32頁結(jié)果中應(yīng)予以剔結(jié)果中應(yīng)予以剔除。除。電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第33頁niixnx11)1(lim1iinxxnE電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第34頁niiniiniiiiiAxnAxnnAxx1111)(11xxvii電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第35頁212)(1limnixinExn方差niinn121lim標(biāo)準(zhǔn)差電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第36頁隨機誤差的正態(tài)

7、分布：隨機誤差的正態(tài)分布：22221)(ep-KK電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第37頁kxEx)(k置信概率是圖中置信概率是圖中陰影部分面積陰影部分面積電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第38頁kkdpkPkxExP)()(997. 0)2exp(21)()3(223333ddpP區(qū)間越寬，區(qū)間越寬，置信概率越大置信概率越大電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第39頁aka 3a 3akka 3 k- -a aa aP P( (x x) )x x0 0電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第40頁 4 4極限誤差極限誤差 萊特準(zhǔn)則萊特準(zhǔn)則萊特準(zhǔn)則：正態(tài)分布可取萊特準(zhǔn)則：正態(tài)分布可取3(x)作為判別異常

8、數(shù)據(jù)的界限。作為判別異常數(shù)據(jù)的界限。 對應(yīng)的為壞值異常數(shù)據(jù)），應(yīng)剔除。對應(yīng)的為壞值異常數(shù)據(jù)），應(yīng)剔除。33iv電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第41頁 4. 貝賽爾公式貝賽爾公式 根據(jù)有限次測量的殘差估計方差或標(biāo)準(zhǔn)差根據(jù)有限次測量的殘差估計方差或標(biāo)準(zhǔn)差11)()( 1212_nnxxxniinii電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第42頁Axxiiii電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第43頁niiniinAxxn1111電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第44頁niixnAx11電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第45頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第46頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第47頁

9、電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第48頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第49頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第50頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第51頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第52頁 實際工作中，考慮總誤差與分誤差的關(guān)系：實際工作中，考慮總誤差與分誤差的關(guān)系： （1如何根據(jù)各分誤差來確定總誤差，即誤差的合成。如何根據(jù)各分誤差來確定總誤差，即誤差的合成。 （2當(dāng)總誤差一定，如何確定各分項誤差，即誤差的分配。當(dāng)總誤差一定，如何確定各分項誤差，即誤差的分配。 前者主要在設(shè)計測量、儀器設(shè)備時用，后者主要在測量時用。前者主要在設(shè)計測量、儀器設(shè)備時用，后者主要在測量時用。2.6.1 誤差

10、的綜合誤差的綜合 1.絕對誤差傳遞公式絕對誤差傳遞公式 對直接量對直接量x1、x2、xn有誤差有誤差 x1 、 x2、 xn，則，則間接量間接量y就有誤差就有誤差 y。對（。對（ y + y ）按級數(shù)展開，只考慮一階微）按級數(shù)展開，只考慮一階微分項，得絕對誤差傳遞公式分項，得絕對誤差傳遞公式 niiiniiinnxxfyxxfxxfxxfxxfy112211電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第53頁 2. 2.相對誤差的傳遞公式相對誤差的傳遞公式 由定義有由定義有niiiyniiiyyxxyryxxyyyr11留意：誤差合成時，間接函數(shù)關(guān)系為和、差類，先求絕對留意：誤差合成時，間接函數(shù)關(guān)系為和、

11、差類，先求絕對誤差合成方便，而積、商或乘方、開方類先求相對誤差合誤差合成方便，而積、商或乘方、開方類先求相對誤差合成方便。成方便。電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第54頁1. 1. 絕對值合成法絕對值合成法niimiymniimiymyxyxy112. 均方根合成法均方根合成法niimiymniimiymyxyxy1212電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第55頁 0.0807 0.0807三位有效數(shù)字，極限誤差三位有效數(shù)字，極限誤差0.000050.000052.7.1 2.7.1 有效數(shù)字的處理有效數(shù)字的處理 電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第56頁電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第57頁電

12、子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第58頁時，有可能造成很大的相對誤差，則應(yīng)盡量避免導(dǎo)致相近時，有可能造成很大的相對誤差，則應(yīng)盡量避免導(dǎo)致相近兩數(shù)相減的測量方法，并在運算中多一些有效數(shù)字。兩數(shù)相減的測量方法，并在運算中多一些有效數(shù)字。電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第59頁 5.3508.48804.14408.428.043.517 電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第60頁 等精度測量的數(shù)據(jù)處理過程步驟）等精度測量的數(shù)據(jù)處理過程步驟） 對測量數(shù)據(jù)按先后順序排列，然后按下列步驟處理：對測量數(shù)據(jù)按先后順序排列，然后按下列步驟處理： 1.1.求算術(shù)平均值；求算術(shù)平均值； 2.2.求各測量值的殘差；求各

13、測量值的殘差； 3.3.將殘差求和，若不為零，則應(yīng)重復(fù)將殘差求和，若不為零，則應(yīng)重復(fù)1 12 2步驟。應(yīng)注意殘步驟。應(yīng)注意殘差值很小時差值很小時, ,殘差和是否為零應(yīng)與殘差比較，當(dāng)比殘差值小一個數(shù)殘差和是否為零應(yīng)與殘差比較，當(dāng)比殘差值小一個數(shù)量級以上就可以認為為零；量級以上就可以認為為零； 4.4.按貝塞爾公式計算標(biāo)準(zhǔn)差的估計值；按貝塞爾公式計算標(biāo)準(zhǔn)差的估計值； 5.5.壞值判斷，對正態(tài)分布用萊特準(zhǔn)則進行判斷，若有壞值壞值判斷，對正態(tài)分布用萊特準(zhǔn)則進行判斷，若有壞值應(yīng)剔除，然后重復(fù)應(yīng)剔除，然后重復(fù)1 14 4步驟。注意一次只能剔除一個壞值最大誤步驟。注意一次只能剔除一個壞值最大誤差對應(yīng)的壞值）；差對應(yīng)的壞值）；niixnx11niixnx11niixnx11電子測量技術(shù)基礎(chǔ)電子測量技術(shù)基礎(chǔ)第61頁 6. 6.變系差判別，用馬列科夫判據(jù)判斷有無累進性