第一章概述.pptVIP

误差 误差的分类与处理 分析： 根据均方根误差的定义 可得 若想得到均方根误差，存在现实困难，因为： （a）真差 一般无法得到； （c）当测量仪器的灵敏度、精度有限，即便 也无意义。 (b) 测量次数 也不可能； 上式中，为求得单次测量均方根误差的估计,通常用υ取代δ（n足够大），即 误差 误差的分类与处理 算术平均值的标准差的估计 由于测量次数有限， 也不等于 。也就是说， 还存在随机误差的。 最佳估计 的均方根误差估计（A类测量标准不确定度） 表明：平均值具有更高的准确度！ 误差 误差的分类与处理 随机误差的分布密度函数： σ:均方根误差/标准误差 标准差的物理意义 举例（准确度） 某一测量列准确度 置信区间 置信概率 1% 2% 3% 68.2% 95.4% 99.7% 极限误差 小子样误差分布——t分布 有限次测量误差与分析处理 由于服从正态分布，理论上也要求 实际上，测量次数的n是有限的，因此会造成对 与 为此引入了一个新的统计量。设： 或 随机变量ｔ不遵循正态分布，遵从自由度为 ν=n-1 的ｔ分布,ｔ分布的概率密度函数为 的计算误差 t 分布在 内的概率为 小子样误差分布——t分布 有限次测量误差与分析处理 有 tp:倍数，当 ，t分布?高斯分布 α——显著水平； 2.3.5 小子样误差分布——t分布 2.3 有限次测量误差与分析处理 例题：2.1（p46）,用光学高温计测量某金属铸液的温度，得到如下５个测量数 据 （℃）：975，1005，988,993,987，设金属铸液温度稳定，测温随机误差属 于正态分布。试求铸液的实际温度（取 Ｐ＝９５％） 解：因测量次数较少，采用ｔ分布推断给定置信概率下的误差限。 ① 求５次测量ｘ的平均值 ② 求 的均方根误差的估计值 ③ 根据给定的置信概率P=95%和自由度υ=5-1=4，查表,得tp=2.78,测量结果为 即被测金属铸液温度95％的可能在温度区间［976.6℃，1003℃］之内。 误差 误差的分类与处理 2 系统误差 原因： ① 由于测量设备、试验装置不完善，或安装、调整、使用不得当引起的误差。如测量仪表未经校准投入使用。 ② 由于外界环境影响而引起的误差。如温度漂移、测量现场电磁场的干扰等。 ③ 由于测量方法不正确，如使用大惯性仪表测量脉动气流的压力，则测量结果不可能是气流的实际压力，甚至也不是真正的时均值。 ④ 测量人员方面因素引起误差。如测量者在刻度上估计读数时，习惯偏于某一方向；动态测量时，记录某一信号有滞后的倾向。 特点： 再现性 --- 偏差（Deviation） 理论分析/实验验证 --- 原因和规律 --- 减少/消除 误差 误差的分类与处理 2.5 粗大误差 定义：粗大误差是指不能用测量客观条件解释为合理的那些突出误差，歪曲测量结果。 原因： 测量者的主观原因，测量时操作不当或粗心、疏忽造成读数、记录的错误； 客观外界条件的原因，测量条件意外的改变如机械冲击、振动、电源大幅度波动等引起示值的改变。 最常用的方法： 粗大误差准则：即采用去掉最大、最小值，再取平均值的方法。 拉伊特准则、格拉布斯准则 测量方法 1.3.3 测量方法 按获得测量值的方法分类 2. 按测量方式分类 偏差式测量：由仪表指针位移决定被测量大小。 零位式测量：也称平衡式测量，用仪表零位指示系统平衡，平衡时已知的标准量（基准量）即为被测量 微差式测量：将被测的未知量与已知的标准量进行比较，取得差值，然后用偏差法测得此差值。 直接测量：在测量过程中，仪表读数不需经过任何运算就能表示测量结果的测量方法。此法广泛用于工程。 间接测量：通过与被测量有一定函数关系的其它量的测量结果，获得被测量的数值。主要用于科研实验中的实验室测量。 混合测量：根据直接测量或间接测量得到数据，通过求解函数关系组成的联立方程组，获得被测量的数值。此法仅适合科学实验或特殊场合。 练习1：DN100 的超声波流量计的流速测量范围：0~30m/s, 其满度误差为0.2%，则流速3m/s、1m/s、0.5m/s 时的读数误差为多少？ 练习2：在有机分析中，测得某化合物含氢的百分比为：2.75，2.76，2.79，2.78，2.76，2.78，2.74，2.76，2.74，试给出测量结果的最佳表达式？并用 t 分布估计精度参数？ * * 传感器与检测技术 天津工业大学电气工程与自动化学院 主讲 王红一 关于课程 课程名称：传感器与检测技术 课程编号英文课名：Principle of Sensors and Detecting Technology 适用专业：