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测技术基础my;2.1.测量定义

测量是指人们用实验的方法，借助于一定的仪器或设备，将被测量与同性质的单位标准量进行比较，并确定被测量对标准量的倍数，从而获得关于被测量的定量信息。;2.2误差的概念

在检测过程中，由于检测系统的精确度有限、测量方法不完善、环境中存在各种干扰因素，以及检测技术水平的限制等原因，必然使测量值和真实值之间存在着一定的差值，这个差值称为测量误差。

测量误差的主要来源可以概括为工具误差、环境误差、方法误差和人员误差等；

测量误差的表示方法有多种，含义各异。;2.3测量误差的表示方法;2.相对误差

一个量的准确程度，不仅与它的绝对误差的大小，而且与这个量本身的大小有关。

例：测量足球场的长度和广州到珠海的距离，若绝对误差都为1米，测量的准确程度是否相同？

相对误差：绝对误差与被测量的真值之比

相对误差是两个有相同量纲的量的比值，只有大小和符号，没有单位。;3.满度相对误差（引用相对误差）

用测量仪器在一个量程范围内出现的最大绝对误差与该量程值（上限值－下限值）之比来表示的相对误差，称为满度相对误差（或引用相对误差）

;电工仪表就是按引用误差之值进行分级的。是仪表在工作条件下不应超过的最大引用相对误差

我国电工仪表共分七级：0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5及5.0。如果仪表为S级，则说明该仪表的最大引用误差不超过S%

测量点的最大相对误差

在使用这类仪表测量时，应选择适当的量程，使示值尽可能接近于满度值，指针最好能偏转在不小于满度值2/3以上的区域。

;2.4误差的分类和结果的表征;2.系统误差

定义：在同一测量条件下，多次测量重复同一量时，测量误差的绝对值和符号都保持不变，或在测量条件改变时按一定规律变化的误差，称为系统误差。例如仪器的刻度误差和零位误差，或值随温度变化的误差。

产生的主要原因是仪器的制造、安装或使用方法不正确，环境因素（温度、湿度、电源等）影响，测量原理中使用近似计算公式，测量人员不良的读数习惯等。;系统误差表明了一个测量结果偏离真值或实际值的程度。系差越小，测量就越准确。

系统误差的定量定义是：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。即

;3.粗大误差：粗大误差是一种显然与实际值不符的误差。产生粗差的原因有：

①测量操作疏忽和失误如测错、读错、记错以及实验条件未达到预定的要求而匆忙实验等。

②测量方法不当或错误如用普通万用表电压档直接测高内阻电源的开路电压

③测量环境条件的突然变化如电源电压突然增高或降低，雷电干扰、机械冲击等引起测量仪器示值的剧烈变化等。

含有粗差的测量值称为坏值或异常值，

在数据处理时，应剔除掉。;结果的表征;测量值;2.5随机误差的统计特性及减少方法

在测量中，随机误差是不可避免的。

随机误差是由大量微小的没有确定规律的因素引起的，比如外界条件（温度、湿度、气压、电源电压等）的微小波动，电磁场的干扰，大地轻微振动等。

多次测量，测量值和随机误差服从概率统计规律。

可用数理统计的方法，处理测量数据，从而减少随机误差对测量结果的影响。

;正态分布时概率密度曲线;算术平均值：;3.测量结果的置信问题;（2）正态分布的置信概率;4.1.系统误差的特征：;4.3.系统误差的削弱或消除方法;（3）采用一些专门的测量方法;5.粗大误差及其判断准则;2.粗大误差的判别准则;3.结果的处理步骤;6.误差的合成分析;在实际应用中，由于分项误差符号不定而可同时取正负，有时就采用保守的办法来估算误差，即将式中各分项取绝对值后再相加

该公式常用于在设计阶段中对传感器、仪器及系统等的误差进行分析和估算，以采取减少误差的相应措施。;1.3传感器基础知识;数据采集;2.数据采集的意义;3.数据采集系统的任务;5.构成数据采集系统的依据;模拟，抽样，数字化;模拟信号的数字化处理;足够的采样率下的采样结果;混叠干扰;采样定理;混叠的消除;量化;最小数量单位称为量化单位。量化单位定义为量化器满量程电压FSR（FullScaleRange）与2n的比值，用q表示，有：

;量化误差;信号分类;数字信号;模拟信号;Trigger（触发）：启动、停止或同步采集事件的方法;下列情况适用软件触发模式（SoftwareTrigger）

用户需要对所有采集事件进行明确控制

时间要求不甚严格

下列情况适用硬件触发模式

采集事件需要与外部装置严格同步

高速、瞬态采集事件;模拟信号的连接方式;测量系统分类---参考地单端测量（RSE）;---差分测量（DI）;---无参考地单端测量（NRSE）;接地信号的测量

最好采