電氣測量技術(shù)

山東科技大學(xué)

蒲海濤

東樓204

課程介紹電氣測量技術(shù)、電工測量、電磁測量、電工儀表及測量、電工儀表電氣測量技術(shù)是研究各種電磁量〔電量+磁量〕的測量方法，相應(yīng)儀表的原理、結(jié)構(gòu)、使用操作技術(shù)以及測量誤差與數(shù)據(jù)處理的技術(shù)。課程＝電工儀表技術(shù)+測量技術(shù)；與其它相關(guān)課程電子測量技術(shù)、傳感器原理與檢測技術(shù)、非電量電測技術(shù)、檢測與轉(zhuǎn)換、機械量電測量、現(xiàn)代測試技術(shù)等。研究對象：應(yīng)用領(lǐng)域電氣測量技術(shù)對從事電氣技術(shù)工作的人員來說是十分必要的；不管是電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試、實驗、運行、維修；還是對電氣產(chǎn)品進行檢驗、測試、鑒定都會涉及電磁測量方面的技術(shù)問題。應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、國防、科研等各領(lǐng)域。如，變電所、配電室、發(fā)電廠、電力監(jiān)控網(wǎng)、火箭發(fā)射中心、家用電能計量表等。學(xué)習(xí)?電氣測量技術(shù)?這門課的目的：掌握電氣測量的根本原理和方法，認(rèn)識新型電氣測量儀器的根本原理和應(yīng)用技術(shù)。1.能夠根據(jù)被測對象的特點制定合理的測量方案2.能夠準(zhǔn)確選擇和使用測量儀器3.嚴(yán)格正確地處理測量數(shù)據(jù)，獲取最正確的測量結(jié)果要求：了解根本概念、掌握根本原理、熟悉根本方法局部電工儀表圖片局部電工儀表圖片電氣測量儀器的開展的階段20世紀(jì)50年代以前，機械式的模擬指示儀器〔如指針式萬用表、晶體管電壓表等〕；20世紀(jì)50年代左右，電子式的模擬指示儀器〔如數(shù)字式電壓表、數(shù)字頻率計等〕；20世紀(jì)70年代初，智能儀器；20世紀(jì)80年代以后，虛擬儀器〔檢測技術(shù)與計算機技術(shù)有機結(jié)合〕；開展趨勢數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化小型化目錄

第1章電工儀表與測量的根本知識

第2章電流與電壓的測量

第3章功率與電能的測量

第4章頻率與相位的測量

第5章電路參數(shù)的的測量

第6章磁的測量

第7章電子電壓表

第8章電子示波器

第9章智能儀器與虛擬儀器

第一章電工儀表與測量的根本知識第一節(jié)測量方法的分類第二節(jié)電工儀表的分類第三節(jié)電工儀表的組成和根本原理第四節(jié)測量誤差及其表示方法第五節(jié)工程上最大測量誤差的估計及系統(tǒng)誤差的消除第六節(jié)隨機誤差的估計

本章要點本章第一、二、三節(jié)主要介紹有關(guān)儀表的根本概念與工作原理，掌握有關(guān)變換的概念，了解各類儀表在測量過程中，都是通過變換，把被測電磁量轉(zhuǎn)換為可閱讀的數(shù)字或機械偏移，以到達測量的目的。本章第四、五、六節(jié)主要是介紹產(chǎn)生誤差的原因、誤差的估計、誤差的表示方法，以及如何在測量中減少誤差。測量總論1、測量的意義日常生活中處處離不開測量科學(xué)的進步和開展離不開測量， 離開測量就不會有真正的科學(xué)。一、測量的根本概念沒有望遠鏡就沒有天文學(xué)，沒有顯微鏡就沒有細胞學(xué)，沒有指南針就沒有航海事業(yè)生產(chǎn)開展離不開測量 農(nóng)業(yè)社會中，需要丈量土地、衡量谷物，就產(chǎn)生了長度、面積、容積和重量的測量；掌握季節(jié)和節(jié)候，出現(xiàn)了原始的時間測量器具，并有了天文測量?，F(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，處處離不開測量。例如，一個大型鋼鐵廠需要約2萬個測量點。在高新技術(shù)和國防現(xiàn)代化建設(shè)中那么更是離不開測量 例如，每種新設(shè)計的飛機，需要測試飛機高速飛行中受氣流沖擊作用下的性能，通過風(fēng)洞試驗測定機身、機翼的受力和振動分布情況，以驗證和改進設(shè)計。1.狹義測量的定義測量是為了確定被測對象的量值而進行的實驗過程。在測量過程中，人們借助專門的設(shè)備，把被測對象直接或間接地與同類單位進行比較，取得用數(shù)值和單位共同表示的測量結(jié)果。 二、測量的定義測量結(jié)果＝測量數(shù)值.測量單位，即：測量的內(nèi)涵①測量對象：被測客體中的相應(yīng)的量值信息； 測量目的：從被測對象取得一個定量的認(rèn)識；②測量過程:通過實驗去認(rèn)識對象的過程③測量方法：比較； A.直接比較 B.間接比較； C.需要測量儀器；④測量標(biāo)準(zhǔn)：同類單位。⑤測量結(jié)果：最終能表示給測量主體〔人〕被測物體的重量等于標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重量被測物體的重量從度盤上讀數(shù)，因為，彈簧秤度盤上的刻度是事先與標(biāo)準(zhǔn)量進行比較的結(jié)果。2.廣義測量的定義廣義地講，測量不僅對被測的物理量進行定量的測量，而且還包括對更廣泛的被測對象進行定性、定位的測量。 例如故障診斷、無損探傷、遙感遙測、礦藏勘探、地震源測定、衛(wèi)星定位等。而測量結(jié)果也不僅僅是由量值和單位來表征的一維信息，還可以用二維或多維的圖形、圖像來顯示被測對象的屬性特征、空間分布、拓樸結(jié)構(gòu)等。廣義測量原理可以從信息獲取過程來說明，包括信息的感知和信息識別兩個環(huán)節(jié)。1.測量的根本要素三、測量的根本要素被測對象、測量儀器、測量技術(shù)、測量人員和測量環(huán)境2.測量過程——根本要素之間的互動關(guān)系論證階段 測量的主體〔測量人員〕根據(jù)測試任務(wù)的要求、被測對象的特點、屬性，及現(xiàn)有儀器設(shè)備狀況，擬定合理的測試方案。設(shè)計階段 *選擇測試儀器，組建測試系統(tǒng)。 *制定出測試策略〔測量算法〕和操作步驟〔測試程序〕實施階段 *對儀器和系統(tǒng)實施測試操作〔發(fā)控制命令〕，按照邏輯和時序完成測量過程，取得測量數(shù)據(jù); *分析測量誤差并顯示測量出結(jié)果。3.被測對象——信息廣義的測量是信息的獲取，信息反映了事物的運動的狀態(tài)及其變化方式。信息又可分為自然信息和社會信息兩大類。4.測量儀器系統(tǒng)——量具和儀器測量儀器系統(tǒng)包括量具、測試儀器、測試系統(tǒng)及附件等5.測量的主體——測量人員手動：由測量主體〔測量人員〕直接參與完成自動：測量主體交給智能設(shè)備〔計算機等〕完成，但測量策略、軟件算法、程序編寫需由測量人員事先設(shè)計好。6.測試技術(shù)測量中所采用的原理、方法和技術(shù)措施，總稱為測試技術(shù)。根據(jù)定義而令系數(shù)為1的量稱為單位。單位是表征測量結(jié)果的重要組成局部，又是對兩個同類量值進行比較的根底。四、單位和單位制國際單位制

〔SI〕InternationalSystemofUnits1980年由國際計量大會〔CGPM〕采納和推薦的一種一貫單位制。

注：SI是國際單位制的國際通用符號。目前，國際單位制下7個根本單位：長度米M質(zhì)量千克〔公斤〕Kg時間秒S電流安[培]A熱力學(xué)溫度開[爾文]K物質(zhì)的量摩[爾]Mol發(fā)光強度坎[德拉]cdSI根本單位的定義米：光在真空中〔1/299792458s〕時間間隔內(nèi)所經(jīng)過路徑的長度。[第17屆國際計量大會〔1983〕]千克：國際千克原器的質(zhì)量。[第1屆國際計量大會〔1889〕和第3屆國際計量大會〔1901〕]秒：銫-133原子基態(tài)的兩個超精細能級之間躍遷所對應(yīng)的輻射的9192631770個周期的持續(xù)時間。[第13屆國際計量大會〔1967〕，決議1]安培：在真空中，截面積可忽略的兩根相距1m的無限長平行圓直導(dǎo)線內(nèi)通以等量恒定電流時，假設(shè)導(dǎo)線間相互作用力在每米長度上為2×10-7N，那么每根導(dǎo)線中的電流為1A。[國際計量委員會〔1946〕決議2。第9屆國際計量大會〔1948〕批準(zhǔn)]SI根本單位的定義開爾文：水三相點熱力學(xué)溫度的1/273.16。[第13屆國際計量大會〔1967〕，決議4]摩爾：是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的根本單元〔原子、分子、離子、電子及其他粒子，或這些粒子的特定組合〕數(shù)與0.012kg碳-12的原子數(shù)目相等。[第14屆國際計量大會〔1971〕，決議3]坎德拉：是一光源在給定方向上的發(fā)光強度，該光源發(fā)出頻率為540×1012Hz的單色輻射，且在此方向上的輻射強度為〔1/683〕W/sr。[第16屆國際計量大會〔1979〕，決議3]國際單位制〔SI〕的導(dǎo)出單位國際單位制中具有專門名稱的導(dǎo)出單位量平面角弧度rad立體角球面度sr頻率赫［茲］Hz力〔重力、壓力〕牛［頓］N壓強〔應(yīng)力〕帕［斯卡］Pa能量〔功、熱〕焦［耳］J功率〔輻射通量〕瓦［特］W國際單位制〔SI〕的導(dǎo)出單位電荷量庫［侖］0C電位〔電壓、電動勢〕伏［特］V電容法［拉］F電阻歐［姆］Ω電導(dǎo)西［門子］S磁通量韋［伯］Wb磁通量密度磁感應(yīng)強度特［斯拉］TH電感亨［利］H國際單位制〔SI〕的導(dǎo)出單位攝氏溫度攝氏度0C光通量流［明］lm光照度勒［克斯］lx放射性活度貝可［勒爾］Bq吸收劑量戈［瑞］Gy劑量當(dāng)量希［沃特］Sv第一節(jié)測量方法的分類一、測量方式分類測量方式直接測量間接測量組合測量指被測量與中間量的函數(shù)式中還有其他未知數(shù)，須通過改變測量條件，得出不同條件下的關(guān)系方程組，然后解聯(lián)立方程組求出被測量的數(shù)值。指要利用某種中間量與被測量之間的函數(shù)關(guān)系，先測出中間量，再算出被測量。例如用伏安法測電阻。指儀表讀出值就是被測的電磁量，例如用電流表測量電流，用電壓表測量電壓。二、測量方法(即數(shù)據(jù)讀取方法)分類

測量方法直讀法比較法利用儀表直接讀取測量數(shù)據(jù)。零值法較差法替代法將已知量與被測量先后置于同一測量裝置中，若兩次測量裝置都處于相同狀態(tài)，可認(rèn)為被測量等于已知量，再從已知量讀出被測量值。從比較儀求得差值，根據(jù)度量器數(shù)值和比較差值，求得被測量的數(shù)值。比較儀表指零時，從度量器讀出被測量的數(shù)值將被測量與度量器放在比較儀器上進行比較，從而求得被測量的數(shù)值。第二節(jié)電工儀表的分類模擬指示儀表是將被測電磁量轉(zhuǎn)換為可動局部的角位移，然后根據(jù)可動局部指針在標(biāo)尺上的位置直接讀出被測量的數(shù)值。一、模擬指示儀表二、數(shù)字儀表數(shù)字儀表是將被測電磁量轉(zhuǎn)換為電壓，再轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并以數(shù)字方式直接顯示。

〔1〕根據(jù)測量機構(gòu)的工作原理分類可以把儀表分為電磁系、磁電系、電動系、感應(yīng)系、靜電系和整流系等。磁電式—C、整流式—L、熱偶式—E、電磁式—T、電動式、鐵磁電動式—D、感應(yīng)式—G、靜電式—Q〔2〕根據(jù)測量對象分類可以分為電流表〔包括安培表、毫安表、微安表〕、電壓表〔包括伏特表、毫伏表、微伏表、千伏表〕、功率表〔又叫瓦特表〕、電度表、歐姆表、相位表等?！?〕根據(jù)儀表工作電流的性質(zhì)分類可以分為直流儀表、交流儀表和交直流兩用儀表。模擬指示儀表的分類〔4〕按儀表的使用方式分類可以分為安裝式儀表〔或稱板式儀表〕和可攜式儀表等?！?〕按儀表使用條件分類分為A、A1、B、B1和C五組?！睞組：工作環(huán)境為0～+40℃，相對濕度在85%以下。B組：工作環(huán)境為-20～+50℃，相對濕度在85%以下。C組：工作環(huán)境為-40～+60℃，相對濕度在98%以下〕有關(guān)各組儀表使用條件的規(guī)定可查閱國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T776-1976?電氣測量指示儀表通用技術(shù)條件??！?〕按儀表的準(zhǔn)確度等級分類分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0共7個準(zhǔn)確度等級。除以上分類以外，還可以按外殼的防護性能及耐受機械力作用的性能分類，讀者可查閱GB/T776-1976中的有關(guān)規(guī)定。電工儀表的型號

1．安裝式儀表的型號組成用途代號派生號系列代號形狀第一位代號

形狀第二位代號

改進代號形狀第一位代號：按儀外表板形狀最大尺寸編制形狀第二位代號：按儀表外殼形狀尺寸編制系列代號：按儀表的工作原理編制C:表示磁電系T:表示電磁系D:表示電動系G:表示感應(yīng)系L:表示整流式Q:表示靜電系用途號：按被測量編制如：V:電壓表A:電流表W:功率表舉例：42C3-A

設(shè)計序號為3的磁電系電流表，形狀代號42可在產(chǎn)品目錄查得其外形尺寸和安裝開孔尺寸。２．便攜式儀表的型號組成

舉例：T62-V

設(shè)計序號為62的電磁系電壓表另有：系列代號前加一個漢語拼音字母表示類別如：Q表示電橋P表示數(shù)字式Z表示電阻D表示電能表

設(shè)計序號系列代號指使用電橋、補償?shù)确椒?，將?biāo)準(zhǔn)度量器與被測量置于比較儀器中進行比較，從而求得被測量。這類儀器除需要儀表本體外〔如電橋、電位差計等〕還需要檢流設(shè)備、度量器等參與。三、比較儀器電工儀表標(biāo)志的識別不同的電工儀表具有不同的技術(shù)特性，為了便于選擇和正確使用儀表，通常還用各種不同的圖形符號來表示這些技術(shù)特性，并標(biāo)注在儀外表板的顯著位置上，這些圖形符號叫做儀表的標(biāo)志。2.儀表工作原理的圖形符號3．準(zhǔn)確度等級的符號4．端鈕及調(diào)零器的符號6．電流種類的符號5．工作位置的符號7．絕緣強度的符號五十七項國家標(biāo)準(zhǔn)目錄〔1—7〕1.GB/T3925-19832.0級交流電度表的驗收方法2.GB/T3927-1983直流電位差計3.GB/T3928-1983直流電阻分壓箱4.GB/T3929-1983標(biāo)準(zhǔn)電池5.GB/T3930-1983測量電阻用直流電橋6.GB/T5691-1985數(shù)據(jù)處理用的模塊化儀器系統(tǒng)CAMAC系統(tǒng)7.GB/T5693-1985CAMAC多機箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分支信息公路和A1型CAMAC機箱控制器標(biāo)準(zhǔn)五十七項國家標(biāo)準(zhǔn)目錄〔8—15〕8.GB/T5694-1985CAMAC系統(tǒng)中的塊傳送；9.GB6738-1986電測量指示和記錄儀表及其附件的平安要求；10.GB/T7521-1987多個控制器在一CAMAC機箱中；11.GB/T7522-1987CAMAC串行信息公路接口系統(tǒng)；12.GB/T9090-1988標(biāo)準(zhǔn)電容器；13.GB/T9091-1988感應(yīng)分壓器；14.GB/T9093-1988測量用穩(wěn)定電源裝置；15.GB/T11149-1989標(biāo)準(zhǔn)電容箱；五十七項國家標(biāo)準(zhǔn)目錄〔16—25〕16.GB/T11151-1989交流電橋；17.GB/T11161-1989電測量儀表標(biāo)度盤與標(biāo)度尺；18.GB/T11167-1989直接動作電測量記錄儀；19.GB/T13743-1992直流磁電系檢流計；20.GB/T13865-1992電力定量器；21.GB/T13970-1992數(shù)字儀表根本參數(shù)系列；22.GB/T14913-1994直流數(shù)字電壓表及直流模數(shù)變換器；23.GB/T15282-1994無功電度表；24.GB/T15283-19940.5、1和2級交流有功電度表；25.GB/T9092-1998費率和負載控制時間開關(guān)；五十七項國家標(biāo)準(zhǔn)目錄〔26—30〕26.GB/T17441-1998交流電度表符號；27.GB/T17442-19981級和2級直接接入靜止式交流有功電度表驗收檢驗；28.GB/T13850-1998交流電量轉(zhuǎn)換為模擬量或數(shù)字信號的電測量變送器；29.GB/T7676.1-1998直接作用模擬指示電測量儀表及其附件第1局部:定義和通用要求；30.GB/T7676.2-1998直接作用模擬指示電測量儀表及其附件第2局部:電流表和電壓表的特殊要求；五十七項國家標(biāo)準(zhǔn)目錄〔31—35〕31.GB/T7676.3-1998直接作用模擬指示電測量儀表及其附件第3局部:功率表和無功率表的特殊要求；32.GB/T7676.4-1998直接作用模擬指示電測量儀表及其附件第4局部:頻率表的特殊要求；33.GB/T7676.4-1998直接作用模擬指示電測量儀表及其附件第4局部:頻率表的特殊要求；34.GB/T7676.5-1998直接作用模擬指示電測量儀表及其附件第5局部:相位表、功率因數(shù)表和同步指示器的特殊要求；35.GB/T7676.6-1998直接作用模擬指示電測量儀表及其附件第6局部:電阻表(阻抗表)和電導(dǎo)表的特殊要求；五十七項國家標(biāo)準(zhǔn)目錄〔36—40〕36.GB/T7676.7-1998直接作用模擬指示電測量儀表及其附件第7局部:多功能儀表的特殊要求；37.GB/T7676.8-1998直接作用模擬指示電測量儀表及其附件第8局部:附件的特殊要求；38.GB/T7676.9-1998直接作用模擬指示電測量儀表及其附件第9局部:推薦的試驗方法；39.GB/T17563-1998可程控測量設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口的標(biāo)準(zhǔn)代碼、格式、協(xié)議和公共命令；40.GB/T17860.1-1999電測量儀器X-t記錄儀第1局部:定義和要求；五十七項國家標(biāo)準(zhǔn)目錄〔41—45〕41.GB/T17860.2-1999電測量儀器X-t記錄儀第2局部:推薦的附加試驗方法；42.GB/T17882-19992和3級靜止式交流無功電度表GB/T17883-19990.2S和0.5S級靜止式交流有功電度表；43.GB/T17884-1999費率和負荷控制用電子式紋波控制接收機；；44.GB/T1242-2000安裝式指示和記錄電測量儀表的尺寸；45.GB/T18216.1-2000交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統(tǒng)電氣平安防護檢測的試驗、測量或監(jiān)控設(shè)備第1局部:通用要求；五十七項國家標(biāo)準(zhǔn)目錄〔46—51〕46.GB/T11150-2001電能表檢驗裝置；47.GB/T18460.1-2001IC卡預(yù)付費售電系統(tǒng)第1局部:總那么；48.GB/T18460.2-2001IC卡預(yù)付費售電系統(tǒng)第2局部:IC卡及其管理；49.GB/T18460.3-2001IC卡預(yù)付費售電系統(tǒng)第3局部:預(yù)付費電度表；50.GB/T15284-2002多費率電能表特殊要求；51.GB/T17215-20021級和2級靜止式交流有功電能表；五十七項國家標(biāo)準(zhǔn)目錄〔52—57〕52.GB/T18216.2-2002交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統(tǒng)電氣平安防護檢測的試驗、測量或監(jiān)控設(shè)備第2局部:絕緣電阻；53.GB/T776-1976電氣測量指示儀表通用技術(shù)條件；54.GB/T6592-1996電工和電子測量設(shè)備性能表示；55.GB/T9317-1988脈沖信號發(fā)生器技術(shù)條件；56.GB/T9318-1988脈沖信號發(fā)生器測試方法57.GB/T13978-1992數(shù)字多用表通用技術(shù)條件第三節(jié)電工儀表的組成和根本原理一、模擬指示儀表的組成電工指示儀表主要由測量機構(gòu)和測量線路兩局部組成。測量機構(gòu)是儀表的核心，由固定局部和可動局部組成。電工指示儀表的測量機構(gòu)測量機構(gòu)轉(zhuǎn)動力矩裝置反作用力矩裝置阻尼力矩裝置讀數(shù)裝置支撐裝置指示儀表的測量機構(gòu)模擬指示儀表中的三大部件：1.產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩M的裝置：使指針偏轉(zhuǎn)利用電磁力的有磁電式、電磁式、電動式、感應(yīng)式、振動式等。利用電荷作用力的有靜電式等。2.產(chǎn)生反作用力矩Ma的裝置：平衡轉(zhuǎn)動力矩。主要有游絲、懸絲等。

3.產(chǎn)生阻尼力矩的裝置：盡快指示出被測量的數(shù)值可以利用電磁阻尼、空氣阻尼、油阻尼等。4．讀數(shù)裝置讀數(shù)裝置由指示器和刻度盤組成。指示器分指針式和光標(biāo)式兩種。指針又分矛形和刀形。大、中型安裝式儀表多采用矛形指針，以便遠距離讀數(shù)。小型安裝式儀表及便攜式儀表多采用刀形指針，以利于精確讀數(shù)。光標(biāo)式指示器適用于一些高靈敏度和高準(zhǔn)確度的儀表。

矛形指針刀形指針光標(biāo)指示器

刻度盤是一個畫有標(biāo)度尺和儀表標(biāo)志符號的面板，為了消除視覺誤差，有些便攜式精密儀表在標(biāo)度尺下面還安裝一塊反射鏡，如下圖。當(dāng)看到指針和指針在鏡中的影像重合時才能讀數(shù)。這樣做的目的是為了消除視覺誤差?？潭缺P〔表盤〕安裝反射鏡的表盤5．支撐裝置測量機構(gòu)中的可動局部要隨被測量大小而偏轉(zhuǎn)，就必須有支撐裝置。常見的支撐方式有兩種。一種是軸尖軸承支撐方式，一種是張絲彈片支撐方式。許多檢流計都采用了張絲彈片支撐方式。a〕軸尖軸承支撐裝置b〕張絲彈片支撐方式支撐裝置示意圖二、數(shù)字儀表的組成通過A/D轉(zhuǎn)換將電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖由于A/D轉(zhuǎn)換的對象必須是電壓,所以需要測量線路將被測量轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字脈沖經(jīng)譯碼加到顯示器被測線路A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字顯示器被測量x電壓U第四節(jié)測量誤差及其表示方法一、測量誤差的分類測量誤差分類

系統(tǒng)誤差

基本誤差：由儀表結(jié)構(gòu)造成的誤差附加誤差：偏離規(guī)定的工作條件造成的誤差隨機誤差：偶發(fā)原因引起大小方向都不確定的誤差疏忽誤差：測量人員疏忽造成二、測量誤差的表示方法1.絕對誤差

用測量值與被測量真值之間的差值所表示的誤差稱為絕對誤差。

⊿

例測量兩個電壓，實際值U1=100V，U2=20V，儀表的示值分別為Ux1=101V，Ux2=21V。其絕對誤差分別為： ⊿U1=Ux1-U1=101-100=+1V ⊿U2=Ux2-U2=21-20=+1V很顯然，雖然二者的絕對誤差相同，但是二者測量的精確度卻相差甚遠，因此有必要引入相對誤差的概念。2.相對誤差定義：絕對誤差與被測量實際值之比的百分?jǐn)?shù)稱為相對誤差，即：⊿

例用一電壓表測量200V電壓時，其絕對誤差為+1V；用另一電壓表測量另一電壓讀數(shù)為20V時，其絕對誤差為+1V。求它們的相對誤差。 解：

3.引用誤差以絕對誤差Δ與儀表上量限的比值所表示的誤差稱為引用誤差，其中絕對誤差假設(shè)取可能出現(xiàn)的最大值那么稱為最大引用誤差，可以用來評價儀表性能,即儀表的準(zhǔn)確度等級?！骼龣z定一個滿刻度為5A的1.5級電流表，假設(shè)在2.0A刻度處的絕對誤差最大，，問此電流表準(zhǔn)確度是否合理？ 解：此電流表的最大引用誤差

因為2.0%＞1.5%，即該表的的根本誤差超出1.5級表的允許值，所以該表的準(zhǔn)確度不合格。但該表最大引用誤差小于2.5級表的允許值，假設(shè)其他性能合格，可作為2.5級表使用。4.正確度、精密度、準(zhǔn)確度正確度:表征系統(tǒng)誤差的大小。精密度:指在屢次精密測量中，測量讀數(shù)重復(fù)一致的程度，表征即隨機誤差的大小。準(zhǔn)確度:表示測量中系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩者的綜合影響，系統(tǒng)誤差小稱之為正確度高，隨機誤差小稱之為精密度高，準(zhǔn)確度高那么是指系統(tǒng)誤差和隨機誤差都比較小。指既“正確〞又“精密〞的測量?？梢姕?zhǔn)確度可以表示測量結(jié)果與被測真值的一致程度。第五節(jié)工程上最大測量誤差的估計及系統(tǒng)誤差的消除假設(shè)直接測量所用儀表的準(zhǔn)確度為K，那么直接測量可能出現(xiàn)的相對誤差最大值不會超過K值。一、直接測量方式的最大誤差最大絕對誤差：最大相對誤差：直接測量:測量結(jié)果中的誤差即是所使用儀表本身的根本誤差?？梢愿鶕?jù)儀表的準(zhǔn)確度等級計算，指示儀表的準(zhǔn)確度等級用最大引用誤差表示。例校驗一只量限為150V的電壓表，發(fā)現(xiàn)50V處的誤差最大，其值Δm=－1V，求該表的準(zhǔn)確度等級。解因此準(zhǔn)確度等級K為1.0級。例用1.5級、量限為30A的電流表測量某電流時，其讀數(shù)為10A，試求測量可能出現(xiàn)的最大相對誤差為多少？解由式〔1-4〕可得，該表的最大絕對誤差為由式(1-2)可得，該表測量的最大相對誤差為由此可知，測量結(jié)果的準(zhǔn)確度〔最大相對誤差〕和儀表的準(zhǔn)確度是不同的兩個概念，不能把儀表的準(zhǔn)確度與測量的準(zhǔn)確度看成是一回事。例在上例中，假設(shè)改用0.5級、100A的電流表，如果其讀數(shù)仍然為10A，那么此時的最大相對誤差又為多少？解該表的最大絕對誤差為測得10A時，其最大相對誤差為 由此可見，儀表的準(zhǔn)確度雖然提高了，但測量結(jié)果的誤差反而增大了。這是因為儀表準(zhǔn)確度一定時，量限越大的儀表其最大絕對誤差越大。所以，不能只片面追求儀表的準(zhǔn)確度等級，還應(yīng)根據(jù)對測量的要求，合理選擇儀表量程，測量時使被測量盡量大于量限的1/2或2/3以上，才能使儀表的準(zhǔn)確度得以充分發(fā)揮，測量的準(zhǔn)確度才能得到比較滿意的結(jié)果。二、間接測量方式的最大誤差1、被測量y為n個中間量之和設(shè)x1,x2,x3為被測量有關(guān)的中間量，被測量y為x1,x2,x3之和，γ1,γ2,γ3…為測量中間量可能產(chǎn)生的相對誤差那么y可能產(chǎn)生的相對誤差為：最大誤差出現(xiàn)在各中間量的相對誤差符號相同時，即：2.被測量y為兩個中間量之差假設(shè)被測量y為中間量x1，x2之差，γ1,γ2為測量每個中間量可能產(chǎn)生的誤差，那么被測量可能產(chǎn)生的相對誤差為：最大誤差不僅與各中間量的相對誤差有關(guān)，而且與中間量之差有關(guān)，差越小，被測量y的相對誤差就越大。例如在并聯(lián)電路中，用測到的總電流與一個支路電流去求得另一支路的電流，這種方法不可取。

3.假設(shè)被測量為假設(shè)干中間量之積或商假設(shè)被測量y為假設(shè)干中間量xn1,xm2,xp3,之積或商γ1,γ2,γ3為測量中間量可能產(chǎn)生的相對誤差，那么y可能產(chǎn)生的相對誤差為：最不利情況發(fā)生在符號相同時，即：從制造角度：改進儀表結(jié)構(gòu)和制造工藝，如減少轉(zhuǎn)動局部的摩擦，加強對外