自動檢測技術概述

自動檢測技術概述第1頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄1.1概述1.2測量方法1.3檢測系統(tǒng)的基本特性1.4誤差的概念1.5隨機誤差的處理方法1.6系統(tǒng)誤差的消除方法第2頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月檢測工作的任務：

檢測技術是實驗科學的一部分，主要研究各種物理量和幾何量的測量原理和測量信號的分析處理方法。

解決如何獲取有關研究對象的狀態(tài)，運動和特性等方面的信息的問題。您在發(fā)燒，請……檢測技術的研究內容：第3頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

檢測技術是進行各種科學實驗研究和生產過程參數測量必不可少的手段，起著人的感官的作用。

“科學只有人懂得測量時才開始----門捷列夫”簡單的檢測系統(tǒng)可以只有一個模塊，如玻璃管溫度計。它直接將被溫度變化轉化液面示值。沒有電量轉換和分析電路，很簡單，但精度底，無法實現(xiàn)測量自動化。

為提高測量精度和自動化程度，以便于和其它環(huán)節(jié)一起構成自動化裝置，通常先將被測物理量轉換為電量，再對電信號進行處理和輸出。如圖所示的聲級計。

第4頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1概述一、檢測技術的含義、作用和地位測量：以確定量值為目的的一組操作。檢驗：分辨出被測參數的量值是否歸屬某一范圍帶，從而判別被測參數是否合格、現(xiàn)象是否存在等。檢測：包含了測量與檢驗兩方面的內容。自動檢測：在自動化領域中，需要對某些重要參數進行實時、自動的測量、檢驗。這類無需人手工操作而自動完成的檢測。第5頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月地位與作用：科學研究的手段:諾貝爾物理和化學獎中有1/4是屬于測試方法和儀器創(chuàng)新。促進生產的主流環(huán)節(jié)國民經濟的“倍增器”軍事上的戰(zhàn)斗力現(xiàn)代生活的好幫手信息產業(yè)的源頭第6頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月產品檢驗和質量控制(在線檢測)大型設備的安全、經濟運行監(jiān)測(故障自診斷)自動化系統(tǒng)中的重要組成部分(反饋控制)檢測技術的發(fā)展推動著科學技術的發(fā)展（科學技術的發(fā)展帶動檢測技術發(fā)展）地位：主要應用：與生產、生活、科技息息相關，正發(fā)揮著愈來愈重要的作用。第7頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

檢測系統(tǒng)是指由相關的器件、儀器和測試裝置有機組合而成的具有獲取某種信息之功能的整體。如下圖所示。

為了準確的獲得被測對象的信息，要求測試系統(tǒng)中的每一個環(huán)節(jié)的輸出量與輸入量之間必須具有一一對應關系。而且，其輸出的變化能夠準確地反映出其輸入的變化，即實現(xiàn)不失真的檢測。被測對象傳感器信號調理信號處理數據顯示與記錄反饋、控制二、檢測系統(tǒng)的組成第8頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月傳感器

傳感器是感受被測量并將其轉換成可用信號輸出，這種輸出量通常是電信號。緒論第9頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月調理環(huán)節(jié)信號的調理環(huán)節(jié)是把來自傳感器的信號轉換成更適合于進一步傳輸和處理的形式。這種信號的轉換，多數是電信號之間的轉換。如幅值放大，將阻抗的變化轉換成電壓的變化或頻率的變化等等?；痉糯笃餍盘柕恼{制與解調緒論第10頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月信號處理環(huán)節(jié)信號處理環(huán)節(jié)對來自信號調理環(huán)節(jié)的信號進行各種運算、濾波和分析四種濾波器的幅頻特性緒論第11頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月顯示記錄環(huán)節(jié)信號顯示、記錄環(huán)節(jié)是將來自信號處理環(huán)節(jié)的信號以觀察者易于觀察的形式來顯示或存貯測試的結果。光線示波器緒論第12頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月緒論反饋控制環(huán)節(jié)主要應用于閉環(huán)控制系統(tǒng)中的檢測系統(tǒng)。反饋、控制環(huán)節(jié)第13頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月機床軸承故障監(jiān)測系統(tǒng)報警信息控制信息執(zhí)行裝置第14頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月緒論檢測技術的工程應用

工程技術領域工程研究產品開發(fā)生產監(jiān)督質量控制性能試驗第15頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月1、工業(yè)自動化中的應用

a)機械手、機器人中的傳感器

緒論

在各種自動控制系統(tǒng)中，測試環(huán)節(jié)起著系統(tǒng)感官的作用，是其重要組成部分。密歇根大學的機械手裝配模型廣州中鳴數碼的機器狗

轉動/移動位置傳感器、力傳感器、視覺傳感器、聽覺傳感器、接近距離傳感器、觸覺傳感器、熱覺傳感器、嗅覺傳感器。第16頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月b)AGV自動送貨車

超聲波測距傳感器：判斷建筑物內人和物所在位置；紅外線色彩傳感器：運動軌跡和AGV小車位置識別；條形碼傳感器：貨品識別。緒論香港理工AGV模型AutomatedGuidedVehicles/show/82dOpAG_pwz7Twmr.html第17頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月c)生產加工過程監(jiān)測緒論切削力傳感器，加工噪聲傳感器，超聲波測距傳感器、紅外接近開關傳感器等。密歇根大學數字化工廠第18頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月緒論2、流程工業(yè)設備運行狀態(tài)監(jiān)控

在電力、冶金、石化、化工等流程工業(yè)中，生產線上設備運行狀態(tài)關系到整個生產線流程。通常建立24小時在線監(jiān)測系統(tǒng)。石化企業(yè)輸油管道、儲油罐等壓力容器的破損和泄露檢測。第19頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月緒論3、產品質量測量

在汽車、機床等設備，電機、發(fā)動機等零部件出廠時，必須對其性能質量進行測量和出廠檢驗。

圖示為汽車出廠檢驗原理框圖，測量參數包括潤滑油溫度、冷卻水溫度、燃油壓力及發(fā)動機轉速等。通過對抽樣汽車的檢測，工程師可以了解產品質量。汽車扭距測量機床加工精度測量第20頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月風機性能自動測試系統(tǒng)緒論第21頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月緒論4、家庭與辦公自動化

在家電產品和辦公自動化產品設計中，人們大量的應用了傳感器和檢測技術來提高產品性能和質量。指紋傳感器1、全自動洗衣機中應檢測哪些物理量？2、舉出一些生活中常見的家電及辦公自動化產品應用傳感器的例子想一想第22頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月緒論5、其他應用航天農業(yè)交通醫(yī)學第23頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月緒論鼠標:光電位移傳感器攝象頭:CCD傳感器聲位筆:超聲波傳感器麥克風:電容傳聲器聲卡:A/D卡+D/A卡軟驅:速度,位置伺服6、PC機中的測試技術應用第24頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

傳感器按被測量的性質分為：機械量（位移、力、速度、加速度）、熱工量（溫度、壓力、流量）、化學量、生物量傳感器等。按輸出量的性質分為：參量型（輸出為電阻、電感、電容等無源電參量）、發(fā)電型傳感器（輸出為電壓或電流，如熱電偶傳感器、光電傳感器、磁電傳感器、壓電傳感器）等。本教材采用哪一種分類法？第25頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月自動檢測技術的核心是如何將各種非電量轉換為電信號，通過對該電信號的測量來檢測原非電量，常稱之為非電量檢測技術。優(yōu)越性：便于擴展測量的幅值范圍(量程)便于擴寬測量的頻率范圍(頻帶)便于實現(xiàn)遠距離的自動測量便于與計算機技術相結合,實現(xiàn)測量的智能化和網絡化被控制的參數一般為非電量。要對被控對象實施閉環(huán)控制，檢測裝置是必須配置的，它將被控制的參數轉換為控制器能夠接受的電信號。三、非電學量電測法第26頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月四、檢測技術的發(fā)展方向1、傳感器方面

a)利用新發(fā)現(xiàn)的材料和新發(fā)現(xiàn)的生物、物理、化學效應開發(fā)出的新型傳感器光纖流速傳感器生物酶血樣分析傳感器第27頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月熒光材料制作的電子鼻傳感器第28頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月緒論2、測量信號處理方面計算機虛擬儀器技術用PC機＋儀器板卡→代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器用計算機軟件→代替硬件分析電路優(yōu)點我們的工作第30頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)測量方法一.測量的基本概念二.測量方法第31頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月一.測量的基本概念測量：用實驗方法，借助于一定的儀器或設備，將被測量與同性質的單位標準量進行比較，確定被測量對標準量的倍數，獲得被測量的定量信息。(數值+標準單位)測量的四個步驟：比較、示差、平衡、讀數。(卷尺測量長度)測量過程的核心是比較，而為了能夠具有“可比性”，轉換很關鍵。第32頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月二.測量方法按測量手續(xù)分類

1.直接測量：利用測量儀器，直接讀取被測量的測量結果。

2.間接測量：已知被測量與其他幾個量有確定的函數關系，可以分別測出其他幾個量,再利用函數關系求出被測量。電子卡尺阿基米德測量皇冠的比重第33頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月根據傳感器是否與被測對象接觸分類

1.接觸式測量

2.非接觸式測量雷達測速車載電子警察第34頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月按被測對象的變化特點分類

1.靜態(tài)測量：被測量不隨時間變化或變化緩慢，測比較穩(wěn)定的量值。

2.動態(tài)測量：被測量隨時間變化，測變化過程。

第35頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月按獲得測量結果的方式分類1.偏差式測量

2.零位式測量

3.微差式測量第36頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月1.偏差式測量

利用測量儀表指針對于刻度初始點的偏移來讀出被測量的的測量方法。如萬用表測量。

特點：表內沒有標準量具（如單位電流、單位電阻），只有經標準量具校準過的刻度盤。比較是將被測量與刻度盤比較。精度低，但簡單迅速。第37頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月2.零位式測量

調節(jié)已知標準量與被測量達到平衡狀態(tài)（相等），讀取標準量作為被測值。

特點：測量裝置中有標準量具（如天平的砝碼、電橋的標準電阻），測量過程是將被測量與標準量具比較，在平衡或指針指零時，讀取標準量具的大小。精度高，操作復雜，反應速度較慢。第38頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月第39頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月3.微差式測量

零位式與偏差式測量的綜合應用。測量前先把被測量U調到基準數值大小，調節(jié)已知標準量使二者相等，讀取被測值的基準大小U0—先用零位式測量出被測量的絕大部分量。測量中只讀取被測值的微小變化—偏差式測量剩余差值計算得測量結果為：第40頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

特點：測量裝置中有標準量具。對微小信號實行偏差式測量。減小了偏差式測量的范圍，精度高，小信號反應速度快，適合于在線測量。第41頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)

檢測系統(tǒng)的基本特性一.靜態(tài)特性二.動態(tài)特性第42頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月一.靜態(tài)特性靈敏度與分辨率

分辨率：檢測儀表能夠精確檢測出被測量的最小變化的能力。即輸入量最小變化多少，能被測量出來。靈敏度：輸出變化與輸入變化的比值。有量綱。第43頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月*靈敏度越高，分辨率越好。但往往靈敏度愈高測量范圍愈窄。*模擬儀表的分辨率=最小刻度分格值/2*數字儀表的分辨率=最后一位數字為1所代表的值。*如果串聯(lián)環(huán)節(jié)組成檢測系統(tǒng)，總靈敏度為各部分靈敏度的乘積。

第44頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月線性度(非線性誤差)

圖中曲線為檢測系統(tǒng)的實際輸入輸出關系。直線為理論上的輸入輸出關系，稱為擬合直線。為實測直線與擬合曲線的最大偏差。為輸出滿量程值。

線性度定義：

第45頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月遲滯

遲滯特性指檢測系統(tǒng)在正向(輸入量增大)和反向（輸入量減?。┬谐唐陂g，輸入輸出特性曲線不一致的程度。為正反向檢測曲線的最大差值。

遲滯的定義：

第46頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

測量范圍與量程

測量范圍：正常工作條件下，檢測系統(tǒng)能夠測量的被測量的總范圍，以下限值與上限值來表示。量程=（代數）差=上限值-下限值

精度等級

測量儀表均具有精度等級。(精度等級與誤差有關，下一節(jié)介紹）第47頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

二．動態(tài)特性：檢測系統(tǒng)對隨時間變化的輸入量的響應特性。一般由實驗方法求得。

時域內，常用階躍信號來分析系統(tǒng)的瞬態(tài)響應，包括超調量、上升時間、響應時間頻域內，常用正弦輸入信號來分析系統(tǒng)的瞬態(tài)響應，包括包括幅頻特性和相頻特性自控原理第48頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)誤差的概念真值：被測量的準確數值（只能靠近，無法準確知道）。誤差：檢測結果與真值的差（永遠存在）。精度：測量所能達到的誤差范圍。誤差來源：工具、環(huán)境、方法、人員誤差等。

按誤差出現(xiàn)的規(guī)律劃分

相對誤差絕對誤差隨機誤差系統(tǒng)誤差按誤差的表示方法劃分

誤差分類：第49頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月一．絕對誤差與相對誤差

絕對誤差-有單位、有正負

測量值與真值的差修正量定義真值計算：

*適合于測量同一量時，比較測量結果的精度。第50頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

相對誤差

絕對誤差與真值的（百分）比*實際測量中，由于真值未知，指示值又接近真值，求相對誤差時，可用x取代x0近似計算。*可適用于不同被測量的測量精度比較，比絕對誤差更好的衡量測量結果的精度。*不適用于衡量儀表本身的質量。同一臺儀表，被測量小，相對誤差大，反之，被測量大，相對誤差小。*對儀表測量精度的衡量，使用引用誤差。第51頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

儀表的引用誤差：絕對誤差與量程之（百分）比。*該式雖然分母一定，但絕對誤差不是確定的。不實用。

儀表的最大引用誤差：最大絕對誤差與量程之（百分）比。*該式分子是指整個量程中最大絕對誤差，為定值，分母也是確定的。因此，對于一臺確定的檢測儀表或系統(tǒng)，最大引用誤差就是定值，可以用來衡量儀表精度。儀表的精度等級：

取儀表的最大引用誤差，去掉百分號。*常見儀表精度等級：0．10．20．51．01．52．02．55．0

第52頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月第53頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月1.已知被測電壓的準確值為220V，請觀察并計算圖1所示的電壓表上的準確度等級S、滿度值Am、最大絕對誤差Δm、示值Ax、與220V正確值的誤差Δ、示值相對誤差x以及引用誤差m。2.示值相對誤差有沒有可能小于引用誤差？在儀表絕對誤差不變的情況下，被測電壓降為22V，示值相對誤差x將變大了？還是變小了？第54頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

儀表的應用問題：

量程的選擇:

對一個確定的儀表,儀表精度已定,為精度加百分號,也為定值。因，所以與量程乘正比，量程越大，測量帶來的最大可能絕對誤差就越大,對應的最大可能相對誤差也越大。

就是說儀表選用過大的量程會帶來測量誤差，一般測量某一量真值x0時，應使指示x的指針落在滿量程L的2/3之外。

第55頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月3某彈簧管壓力表的測量范圍為0~1.6MPa，準確度等級為2.5級，校驗時在某點出現(xiàn)的最大絕對誤差為0.05MPa，問這塊儀表是否合格？為什么？第56頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月答該壓力表的量程為1.6MPa，壓力表的基本誤差為0.05MPa，則滿刻度相對誤差為所以這塊儀表不合格。第57頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月4

用標準壓力表來校準工業(yè)壓力表時，應如何選用標準壓力表精度等級？可否用一臺精度等級為0.2級，量程為25MPa的標準表來檢驗一臺精度等級為1.5級，量程為2.5MPa的壓力表？為什么？解選擇標準壓力表來校準工業(yè)用壓力表時，首先兩者的量程要相近，并且標準表的精度等級要高于被校表的精度等級，至少要高一個等級。一般：標準表允許的最大絕對誤差應小于被校表絕對誤差的1/3。第58頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月題中的標準表精度等級為0.2級，量程為25MPa，則該標準表可能產生的最大絕對誤差為被校表精度等級為1.5等級，量程為2.5MPa，其可能產生的最大絕對誤差為第59頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月顯然，Δmax1＞Δmax2，這種選擇是錯誤的，因為雖然標準表精度等級較高，但是它的量程太大，故不符合選擇的原則。如選相同量程，則可選0.5級既滿足要求。Δmax1=0.0125=1/3Δmax2=0.0125選原量程則：精度應為0.05級第60頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月二．系統(tǒng)誤差與隨機誤差

系統(tǒng)誤差

如果誤差的數值和符號不變，稱為恒值系統(tǒng)誤差。反之，稱為變值系統(tǒng)誤差。

變值系統(tǒng)誤差可能的變化規(guī)律又分為：累進性變值、周期性變值或復雜規(guī)律變值。系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因：檢測裝置不完善、測量方法不完善、操作使用不當、環(huán)境影響等。消除系統(tǒng)誤差的方法：實驗、分析、找原因、總結規(guī)律、修正。系統(tǒng)誤差的大小表明多次測量結果距離真值的正確度，有確定規(guī)律的系統(tǒng)誤差越小，正確度越高。在相同條件下，多次測量同一量時，出現(xiàn)的大小和符號按一定規(guī)律變化的誤差被稱為系統(tǒng)誤差。第61頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

隨機誤差在相同條件下，多次測量同一量時，出現(xiàn)的大小符號以不可預見方式變化的誤差被稱為隨機誤差。

隨機誤差出現(xiàn)的原因：測量過程中一些獨立、微小、偶然因素的綜合結果。隨機誤差不可避免。消除隨機誤差的方法：利用概率理論和統(tǒng)計學的方法，分析隨機誤差的分布特性，減小誤差的影響。隨機誤差的大小表明多次測量結果重復一致的程度，稱為精密度，當測量結果集中，重復性好時，則認為精密度高。

正確度＋精密度＝測量精確度（精度）第62頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月第63頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月a．規(guī)律性系統(tǒng)誤差小

正確度高。結果分散性大隨機誤差大

精密度低。b．規(guī)律性系統(tǒng)誤差大

正確度低。結果重復性好隨機誤差小

精密度高。c．規(guī)律性系統(tǒng)誤差小

正確度高。結果重復性好隨機誤差小

精密度高。第64頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

系統(tǒng)誤差與隨機誤差的關系難以嚴格區(qū)分。

當某些系統(tǒng)誤差太復雜，找不出規(guī)律，就只能作為隨機誤差處理。當某些隨機誤差的來源和變化規(guī)律被掌握，就可以當成系統(tǒng)誤差去處理，將結果加以修正和預防。

任何一次測量一般都同時存在兩種誤差?？梢愿鶕y量情況處理起主要作用的誤差。當兩種均有較大影響時，按各自的不同處理方法同時加以處理。

粗大誤差明顯歪曲測量結果的誤差稱為粗大誤差,含粗大誤差的測量值稱為異常值或壞值，應在處理多次測量結果之前剔除（如何剔除？）。第65頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)隨機誤差的處理方法一．概率與統(tǒng)計的幾個概念1．概率：自然界中，某一事件或現(xiàn)象出現(xiàn)的客觀可能性大小。

必然事件概率為1。不可能事件概率為0?？赡艹霈F(xiàn)也可能不出現(xiàn)的不可預測隨機事件的概率介于0與1之間。概率是研究隨機事件的一個統(tǒng)計概念，是對大量重復實驗的統(tǒng)計結果。當在同一條件下對某個量進行多次重復測量時，粗大誤差可以剔除；系統(tǒng)誤差可以修正；隨機誤差可以借助于對隨機數值的統(tǒng)計概率，求出其估計值及其可能性。第66頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月150次測量836mm長度的結果誤差分布表（只有隨機誤差）第67頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月150次測量，11個區(qū)間誤差分布直方圖8363429179212818831831841無限次測量，無限個區(qū)間隨機誤差分布連續(xù)曲線區(qū)間寬度為0該縱坐標被稱為概率密度該連續(xù)曲線為隨機誤差正態(tài)分布曲線2．概率密度與正態(tài)分布：第68頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

二．隨機誤差的特點（隨機誤差的正態(tài)分布特征）1．對稱性

正負誤差出現(xiàn)的機會均等。概率密度曲線對稱于縱軸。

2．有界性

誤差絕對值不會超出一定范圍。概率密度曲線在兩側呈接近于0的降落。

3．抵償性

測量次數無限多時，全體結果代數和為0。概率密度曲線左右面積相等。

4．單峰性

出現(xiàn)小隨機誤差的機會比出現(xiàn)大隨機誤差的機會多。概率密度在橫軸原點（隨機誤差為0）值最大。

第69頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

三．隨機誤差的計算式中的標準誤差（標準誤差是無限次測量的均方根誤差）

測量值下的絕對誤差

1．理論依據

連續(xù)的概率密度理論表達式（

————

）

*該標準誤差算式不實用,因為真知未知，且需n為無限次。

實際測量中，實用算法如下：

第70頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

2．實用算法

以多次等精度測量的平均值作為真值使用：

在測量次數為有限值時，推導出標準誤差的估計值，作為標準誤差使用：

*標準誤差概念在分析正態(tài)分布的隨機誤差時,對曲線的特征具有重要影響,理論計算表明:第71頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月a.介于之間的隨機誤差出現(xiàn)的概率為：b.介于之間的隨機誤差出現(xiàn)的概率為：c.介于之間的隨機誤差出現(xiàn)的概率為：

該結果含義:如果用算術平均值作為真值，100次測量有68次離真值的距離在1倍標準誤差范圍之內，有95次離真值的距離在2倍標準誤差范圍之內，有99.7次離真值的距離在3倍標準誤差范圍之內。1000次只可能有3次超出3倍標準誤差范圍.

第72頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

因此,標準誤差說明測量結果的分散程度,標準誤差越小,測量數據一致性越好,正態(tài)分布曲線越尖銳,測量精密度越高.

不同標準誤差下的正態(tài)分布曲線如下:第73頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月

因此,對一臺精度一定的測量儀器,在沒有系統(tǒng)誤差和粗大誤差的條件下,只進行單次測量,測量結果可表示如下:

式中，K為置信系數，

K=2時，結果在該置信范圍的概率為95%；

K=3時，結果該置信范圍的概率為99.7%.

是在一組n次測量中對每個單次測量結果進行評價的標準誤差。

四．測量結果的正確表示第74頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月置信區(qū)間[-a,a]：置信概率：隨機誤差落在該區(qū)間的概率（測量值落在[x0-a,x0+a]內的概率）。置信系數K：置信區(qū)間為誤差的整數倍。

K=2，3n次測量，測量結果的極限范圍可表示為：第75頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月五．粗大誤差的判別與壞值的剔除

粗大誤差會引起異常數據,判別方法很多,這里采用拉依達法則:

設對被測量進行n次等精度測量,得到一組測量數據x1,x2,…,xn,可求出其算術平均值為,并求出標準誤差,然后逐個判斷單個測量值是否滿足下面不等式:

如果發(fā)現(xiàn)某個值滿足不等式,就作為壞值剔除之。

數據處理步驟:剔除壞值,取剩余數平均,再剔除壞值,再取剩余數繼續(xù)平均,直到不再出現(xiàn)壞值,就以最后一個平均值為真值。（應用條件，n足夠大?。┑?6頁，課件共82頁，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)系統(tǒng)誤差的消除方法