傳感器與檢測(cè)技術(shù)01傳感器概述02測(cè)量及誤差03檢測(cè)技術(shù)認(rèn)知傳感器與檢測(cè)技術(shù)認(rèn)知測(cè)量的定義測(cè)量誤差誤差處理測(cè)量及誤差

將被測(cè)變量與其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)單位進(jìn)行比較，從而獲得確定的量值。間接測(cè)量：1、測(cè)量的定義直接測(cè)量間接測(cè)量用測(cè)量工具與被測(cè)量直接進(jìn)行比較的方法。如：用米尺量身高。不能直接用測(cè)量工具與被測(cè)量進(jìn)行比較，中間要經(jīng)過能量形式轉(zhuǎn)換的過程。如：用體溫計(jì)量體溫。

測(cè)量誤差是指測(cè)量值與真值之間的差值。2、測(cè)量誤差按產(chǎn)生的原因或出現(xiàn)的規(guī)律不同來分分類誤差系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差疏忽誤差系統(tǒng)(規(guī)律)誤差

特點(diǎn)：

在同一測(cè)量條件下，對(duì)同一被測(cè)參數(shù)進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，誤差的大小和符號(hào)保持不變或按一定規(guī)律變化。原因：

檢測(cè)儀表本身的不完善、檢測(cè)中使用儀表的方法不正確以及測(cè)量者固有的不良習(xí)慣等。疏忽(過失)誤差

特點(diǎn)：

無任何規(guī)律可循。原因：

操作者的粗心(如讀錯(cuò)、算錯(cuò)數(shù)據(jù)等)、不正確操作、實(shí)驗(yàn)條件的突變或?qū)嶒?yàn)狀況尚未達(dá)到預(yù)想的要求而匆忙測(cè)試等。偶然(隨機(jī))誤差特點(diǎn)：

多次測(cè)量的隨機(jī)誤差服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，其規(guī)律可以用正態(tài)分布曲線來表示。原因：

測(cè)量過程中某種尚未認(rèn)識(shí)的或無法控制的各種隨機(jī)因素(如空氣擾動(dòng)、噪聲擾動(dòng)、電磁場(chǎng)等)所引起的綜合結(jié)果。

根據(jù)儀表使用的條件來分:間接測(cè)量：基本誤差附加誤差儀表在規(guī)定的工作條件下產(chǎn)生誤差。

不能直接用測(cè)量工具與被測(cè)量進(jìn)行比較，中間要經(jīng)過能量形式轉(zhuǎn)換的過程。如：用體溫計(jì)量體溫。按誤差數(shù)值表示的方法來分:誤差絕對(duì)誤差相對(duì)誤差引用誤差測(cè)量結(jié)果減去被測(cè)量的約定值所得的差值，即:絕對(duì)誤差：

式中：Δx——絕對(duì)誤差。x——測(cè)量結(jié)果，也稱測(cè)量值或示值。

x0——約定真值。

是絕對(duì)誤差與約定真實(shí)值之比，以百分?jǐn)?shù)表示。相對(duì)誤差：

式中：——相對(duì)誤差。

——絕對(duì)誤差。

——被測(cè)變量的真實(shí)值。求相對(duì)誤差

絕對(duì)誤差與量程之比，以百分?jǐn)?shù)表示。也叫相對(duì)百分誤差。引用誤差：

式中：——引用誤差

——儀表量程以上兩例可以看出，相同的絕對(duì)誤差，其量程大的儀表引用誤差小，而量程小的儀表引用誤差大。一般我們用儀表最大引用誤差的大小來作為判斷儀表精度的尺度。例如：一臺(tái)儀表的最大引用誤差為0.45％，則我們就說該儀表的精度為0.5級(jí)。

由此可以看到，最大引用誤差只能用來作為判斷儀表精度的尺度，而不能直接用引用誤差的大小來表示儀表的精度，因?yàn)閮x表的精度等級(jí)國(guó)家是有統(tǒng)一規(guī)定的。最大引用誤差它等于儀表示值中的最大絕對(duì)誤差與儀表的量程之比的百分?jǐn)?shù)。測(cè)量?jī)x表的精度等級(jí)是國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的，把最大引用誤差中的百分號(hào)去掉，剩下的數(shù)字就稱為儀表的精度等級(jí)。用量程為5A，精度為0.5級(jí)的電流表，分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)電流，I1=5A，I2=2.5A，試求測(cè)量I1和I2的相對(duì)誤差為多少？當(dāng)儀表的精度等級(jí)選定時(shí)，所選儀表的測(cè)量上限越接近被測(cè)量的值，則測(cè)量的相對(duì)誤差的絕對(duì)值越小。測(cè)量誤差處理，請(qǐng)你來支招？算術(shù)平均值的求解

均方根誤差的估計(jì)采用貝塞爾(Bessel)公式。3、測(cè)量誤差的處理隨機(jī)誤差的處理標(biāo)準(zhǔn)方差的估計(jì)所以僅包含隨機(jī)誤差的測(cè)量結(jié)果可以表示為：粗大誤差的處理

判斷粗大誤差的準(zhǔn)則：萊伊特準(zhǔn)則。

指在一組測(cè)量值中的一個(gè)測(cè)量值Xi和該組數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值

之間的差vi，大于三倍該組數(shù)據(jù)的均方根誤差σ時(shí)，則vi為粗大誤差，Xi為壞值，應(yīng)剔除。其表達(dá)式為：系統(tǒng)誤差的處理馬利科夫判據(jù)則說明測(cè)量中存在線性系統(tǒng)誤差。

式中——?dú)埐罱^對(duì)值的最大值。

注意：當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，k=n/2；當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，k=(n+1)/2。阿貝-赫梅判據(jù)則說明測(cè)量中存在周期性系統(tǒng)誤差。

由于任何測(cè)量中必然存在誤差，所以，為了獲得某一個(gè)量的盡可能準(zhǔn)確的值，通常在相同條件下，對(duì)該量進(jìn)行多次等精度測(cè)量，從而得出一組測(cè)量數(shù)據(jù)。然后通過誤差分析，求出該被測(cè)量真值的最佳估計(jì)值及其誤差范圍。通常對(duì)直接測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差分