测量基本概念讲义.pptVIP

第一章 测量基本概念、误差分析和处理;第一章 测量基本概念、误差分析和处理 ;§1—1 测量基本概念 1、测量器具、单位及其方法 表征被测对象物质属性客观存在的量值称为真值。从理论和技术上讲任何被测量X都不可能等于真值，而只可能逼近真值。这就是以后要讲到的测量误差与精度问题。 任何测量只有确定单位、选择测量器具、研究测量方法、设计测量系统和进行正确的操作，才能确定测量结果的可靠程度 。 ;§1—1 测量基本概念 1、测量器具、单位及其方法 1） 测量器具 测量器具是用于输入被测量与所选择的单位信号、实现被测量与单位的比较并以一定的准确度输出其比值的专门设备（或装置）。一般来说，它包含有量具与仪器等。 （1）?量具 量具是以固定形态复现单个或多个已知量值的测量器具。如尺与砝码等。 （2）?仪器 即一些将被测量转换成指示或等值信号的装置。 任何一种测量器具在测量过程中都会造成或多或少的信息损失，并会受到干扰信号的影响，因此对测量器具要有正确的选择。 ;§1—1 测量基本概念 1、测量器具、单位及其方法 2） 测量单位 测量单位就是人们约定选取的固定同类量，它有明确的定义与名称，并令其数值为1。 正因为单位是一种约定，所以长期以来同一种量在不同的国家（或不同的地区）、在不同的时期存在着不同的单位。为便于生产、贸易与科技的交往，经过人们的努力，终于在世界上建立了若干统一的单位制。其中由国际计量委员会（CIPM）建议的“国际单位制”就是一种被各国认可并得到普遍使用的单位制。单位又包含基本单位（基本量的单位）与导出单位（由基本单位组合表示的单位）。;第一章 测量基本概念、误差分析和处理;§1—1 测量基本概念 1、测量器具、单位及其方法 3 ）量值传递 （3）?????? 工作测量 工作测量器具即用于日常测量的器具。 当测量器具的准确度等级在0．2级以上（如0．01、0．l、0．2级）时，不仅可用于精密测量，还可用于检定较低准确度等级的测量器具。;§1—1 测量基本概念 1、测量器具、单位及其方法 4） 测量方法 测量方法就是实现被测量与单位（亦称标准量）比??的方法。 （1）直接测量法 使被测量直接与选用的单位进行比较或用预先标定好的测量仪器进行测量，从而直接求得被测量数值的方法，称为直接测量法。 （2）间接测量法 通过测量与被测量有确定函数关系的各个变量，然后将所测得的数值代入函数关系表达式进行计算，从而求得被测量数值的方法，称为间接测量法。 ;§1—1 测量基本概念 1、测量器具、单位及其方法 4） 测量方法 （3）组合测量法 在已经建立起来的参数关系式中，为了预先确定其中未知参系数而必须采用不同的组合形式（或改变测量条件以获得不同组合），然后根据直接测量或直接测量所获得的数据，通过解联立方程组以求得未知参系数的数值，这种测量法称为组合测量法。 例如，用铂电阻温度计测量介质温度时，其电阻值与温度之间的关系为 式中：Rt——温度为t℃时铂电阻值（?）；R0温度为0℃时铂电阻值（?）； a、b——铂电阻温度系数。 ;§1—1 测量基本概念 1、测量器具、单位及其方法 4） 测量方法 按被测量与单位的比较方式，则测量方法又有偏位测量法、差值测量法与零差测量法之分。 （1）?偏位测量法 对测量器具事先确定初始值（即未受被测量作用时的值），根据计量器具受到被测量的作用，工作参数发生变化，而当这种变化达到平衡时，工作参数偏离初始值的大小即可用来表示被测量的量值。;§1—1 测量基本概念 1、测量器具、单位及其方法 4） 测量方法 （2）?差值测量法 向计量器具输入被测量与相应的已知量（已知量往往可事先设置于计量器具中），并转换成同种信号，然后按偏位测量法测量两信号的差值，则已知量与该差值的代数和即为其测量之结果。 （3）?零差测量法 该方法是使差值测量法的差值最终为零，最终测量结果即由已知量给出。当然，此时作比较用的已知量应连续可调，而偏位测量法在此仅起检零的作用。如天平、平衡电桥与电位差计等均属于该测量方法。 零差测量法的结果准确度最高，差值测量法次之，而偏位测量法则较差。;§1—1 测量基本概念 1、测量器具、单位及其方法 4） 测量方法 若按被测量在测量过程中的状态，测量方法尚有静态测量与动态测量之分。 （1）???静态测量 在测量过程中，被测量不随时间而变化。如理想恒温水槽中水的温度的测量，风洞流场稳定状态下的气流速度的测量等。 （2）??动态测量 被测量随时间而变化的测量。如发电机组启停过程对各参数的测量、爆炸时对气体参数的测量等，均因这些参数随时间发生着明显的变化（即参数是动态的），