当前课程知识点:测试与检测技术基础 > Week6 测试系统特性分析(1) (Analysis of measurement system I) > 测量误差 (Measurement error) > 测量误差 (Measurement error)
好接下来我们介绍一下
在测量过程当中
一个非常重要的概念
就是测量的误差
我们看看测量的误差
是怎么定义的
假设我们定义误差E
它是指什么呢
指指示值与真值
或者准确值的差
具体是3.1式
E=Xm-X
Xm定义为指示值
X是真值或者是准确值
那么接下来我们看第二个概念
就是校正值和修正值B
它是指什么呢
是与误差E的数值相等
但符号相反的值
也就是B=X-Xm3.2式
仪器的误差有两种表达的方式
一种是绝对误差是指
测量值与真实值之差
用专门的测量单位来表示
相对误差是指
为绝对误差与真值的比值
表达为被测量的百分比值
那么接下来我们
根据误差的性质进行的分类
首先看看所谓的系统误差
它是这样定义的
是指每次测量
同一个量时候
呈现出相同的
或者确定性方式的测量误差
那么它产生的原因有很多
比方说标定误差
持久发生的人为的误差
以及不良仪器造成的误差
还有就是负载产生的误差等等
那么第二种类的误差
是指随机误差
它是指每次测量同一个物理量时
其数值是不一致的
但却具有零均值的测量误差
产生的原因是
测量人员的随机因素等等
还有像设备受干扰
以及实验条件波动等
因素的影响
那么还有一类误差
就是指所谓的过失误差
或者是非法的误差
它是指意想不到存在的误差
如果是实验中
因过失或错误引起的误差
实验之后的计算误差等等
这些都是过失误差
或者非法误差所产生的因素
那么随机误差是
具有明显的统计分布特性的
通常常用统计分析的方法
来估计
这个误差的概率的大小
那么系统误差呢
不可以用统计的方式
来去处理的
系统误差是一个固定的值
并不呈现分布的特征
从下面这个图当中
我们可以看到系统误差
与随机误差
其中a图是
系统误差大于随机误差
b图当中是
随机误差大于系统误差
我们还应该注意到的一点是
系统误差和随机误差
通常是同时发生的
下面我们讲分类二
也是根据测量的类型
根据测量的类型
可以分为静态误差和动态误差
静态误差
它的定义是这样讲的
是确定时不变测量值的
线性测量仪器
它的传递函数为一个常数
而相应的非线性测量仪器的
输入和输出之间关系
是用线性方程来描述的
因此它所产生的误差
一般是取决于测量值的大小
而其本身不是时间的函数
我们把这种误差
就称为所谓的静态误差
那么对于动态误差而言
它是这样定义的
在测量时变物理量的时候
要用微分方程来描述
输入和输出之间的关系
这个时候产生的误差
不仅取决于测量值的大小
还取决于测量值的
时间过程
我们把这种误差呢
称为动态的误差
下面我们看一下静态特性
静态特性是指
输入量和输出量
不随时间变化
或变化缓慢的时候
输出与输入之间的关系
这个时候可以用
代数方程来表示
对于动态特性而言
是指输入量和输出量
随时间迅速变化的时候
输出与输入之间的关系
它是可以用
微分方程来表示的
为了获得准确的测量结果
通常呢测量系统
要从多个方面的性能来去要求
比方说
我们要要求它的
静态特性和动态特性
这个是指它的传输特性
是非常重要的
除此以外
我们还要考虑
负载效应和抗干扰的特性
那么对于静态的测量系统
一般只需要衡量其静态特性
负载效应
和抗干扰特性指标就可以了
在动态的测量当中
则需要对以上的静态特性
动态特性、负载效应
和抗干扰特性这些指标
都要进行衡量
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