1、，7.1測(cè)量誤差分類和處理方法，測(cè)量誤差可根據(jù)表示方法分為絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差和參考誤差。1)測(cè)量的絕對(duì)誤差測(cè)量值x與實(shí)際值A(chǔ)0之間的差值稱為絕對(duì)誤差，以x表示。也就是說(shuō)，x=x -A0在測(cè)量結(jié)果x中始終存在錯(cuò)誤，可能大于A0或小于A0，因此x是帶大小、正負(fù)、單位的數(shù)字，大小和符號(hào)分別表示測(cè)量結(jié)果偏離了true、7.1.1測(cè)量誤差分類、第7章智能儀器的數(shù)據(jù)處理技術(shù)、A0表示幅度。在實(shí)際應(yīng)用程序中，通常使用實(shí)際值A(chǔ)，而不是實(shí)際值A(chǔ)0。實(shí)際值，也稱為要約真，是根據(jù)測(cè)量誤差的要求，使用一級(jí)以上的標(biāo)準(zhǔn)儀器或測(cè)量?jī)x器測(cè)量的。在牙齒情況下，常識(shí)可以替換為x=x-A。這是用于絕對(duì)誤差的常用表達(dá)式。絕對(duì)誤差的絕

2、對(duì)值和等于大小的值，與符號(hào)相反的值稱為修正值，在用C: C=-x=A-x定期檢查(校準(zhǔn))儀器時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)儀器與檢查器進(jìn)行比較以獲得修正值，并以表格、曲線或公式的形式提供修正值。這使您可以通過(guò)將測(cè)量結(jié)果添加到已知修正值來(lái)測(cè)量測(cè)量實(shí)際測(cè)量值(例如，A=x C，示例7-1 10V的電壓表)。使用它進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)量標(biāo)記值為7.5V。檢查時(shí)，7.5V刻度的修正值取得以-0.1V測(cè)量的電壓的實(shí)際值U。解決方案U=7.5 (-0.1)=7.4V 2)相對(duì)誤差絕對(duì)誤差可以描述測(cè)量結(jié)果偏離實(shí)際值的情況，但不能準(zhǔn)確反映測(cè)量的準(zhǔn)確度。例如，每個(gè)測(cè)量?jī)蓚€(gè)頻率。其中一個(gè)為f1=1000Hz，絕對(duì)誤差f1=1Hz是。另一個(gè)

3、頻率為f2=1000000Hz，絕對(duì)誤差f2=10Hz。為了彌補(bǔ)絕對(duì)誤差的不足，引入了相對(duì)誤差的概念。絕對(duì)誤差與測(cè)量的實(shí)際值的比率以百分比表示，稱為相對(duì)誤差，即相對(duì)誤差沒(méi)有尺寸，只有大小和符號(hào)。在實(shí)際測(cè)量中，很難獲得實(shí)際值，因此通常使用實(shí)際值A(chǔ)而不是實(shí)際值A(chǔ)來(lái)表示相對(duì)誤差，使用A來(lái)表示實(shí)際相對(duì)誤差，稱為實(shí)際相對(duì)誤差。如果誤差小，要求不高，則可以使用測(cè)量值X代替實(shí)際值A(chǔ)來(lái)表示值相對(duì)誤差，而不是實(shí)際值A(chǔ)。測(cè)量?jī)x器經(jīng)常使用絕對(duì)誤差和儀器總尺度值XM。參考相對(duì)誤差(或整體程度相對(duì)誤差)，用N表示。也就是說(shuō)，在徐璐不同的尺度下，儀器的絕對(duì)誤差并不完全相同，因此，使用最大參考誤差測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度更為合適。

4、也就是說(shuō)，xm機(jī)器在范圍內(nèi)發(fā)生的最大絕對(duì)誤差。Xm整體比例值；操作條件下nm設(shè)備的最大參考錯(cuò)誤。1)在相同條件下多次測(cè)量隨機(jī)誤差，單個(gè)測(cè)量誤差產(chǎn)生不規(guī)則隨機(jī)變化，多個(gè)測(cè)量誤差遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律，大部分分布規(guī)律。這稱為隨機(jī)誤差或偶然誤差。隨機(jī)誤差反映了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，隨機(jī)誤差越小，測(cè)量準(zhǔn)確度越高。根據(jù)測(cè)量誤差的特性和特性，誤差可以分為隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差和粗誤差。2)在系統(tǒng)誤差特定條件下，測(cè)量誤差的數(shù)值(大小和符號(hào))恒定或恒定規(guī)律變化的誤差稱為系統(tǒng)誤差。恒定誤差稱為恒定系統(tǒng)誤差。例如，檢查儀器時(shí)存在于標(biāo)準(zhǔn)表中的固有誤差、儀器的基準(zhǔn)誤差等。根據(jù)一定規(guī)律變化的誤差稱為變化系統(tǒng)誤差。例如，儀器的零漂移、放大

5、倍數(shù)的漂移、熱電偶冷端隨室溫變化的誤差等。系統(tǒng)誤差決定了測(cè)量的精度。系統(tǒng)誤差越小，測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。3)粗誤差的粗誤差是指在一定條件下測(cè)量值明顯偏離實(shí)際值時(shí)的誤差。這簡(jiǎn)稱為粗差。粗誤差是由讀取錯(cuò)誤、記錄錯(cuò)誤、操作不準(zhǔn)確、測(cè)量失誤、不允許的干涉等原因引起的，粗誤差也稱為疏忽誤差。粗誤差明顯扭曲測(cè)量結(jié)果。數(shù)值上比隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差大得多。，7.1.2克服錯(cuò)誤的方法，1，克服系統(tǒng)錯(cuò)誤的方法系統(tǒng)誤差是在相同條件下多次測(cè)量相同量時(shí)錯(cuò)誤的絕對(duì)值和符號(hào)保持不變或在條件變化時(shí)根據(jù)一定規(guī)律變化的誤差。沒(méi)有系統(tǒng)誤差的一般處理方法，只能根據(jù)具體情況采取適當(dāng)?shù)拇胧＠?誤差模型修正系統(tǒng)誤差2校正數(shù)據(jù)表，通過(guò)系統(tǒng)誤差修

6、正3曲線擬合修正系統(tǒng)誤差，利用1誤差模型修正系統(tǒng)誤差，首先通過(guò)分析建立系統(tǒng)的誤差模型，然后從誤差模型中得出誤差修正公式。糾錯(cuò)公式通常包含幾個(gè)茄子錯(cuò)誤元素。修正時(shí)，首先通過(guò)修正技術(shù)求出這些誤差系數(shù)，然后使用修正公式修正測(cè)量結(jié)果，從而減弱誤差的影響。x是輸入電壓(測(cè)量)，y是有誤差的輸出電壓(測(cè)量結(jié)果)，影響量(例如，零漂移或干擾)，I是偏差量(例如，直流放大器的偏置電流)，k是影響特性(例如，放大器增益的變化)。(1)零校正：(2)增益校正：(3)實(shí)際測(cè)量：2使用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)表更正系統(tǒng)錯(cuò)誤。如果對(duì)系統(tǒng)錯(cuò)誤的來(lái)源和儀器工作原理了解不足，無(wú)法建立錯(cuò)誤模型，可以設(shè)置修正數(shù)據(jù)表來(lái)修正系統(tǒng)錯(cuò)誤。(1)設(shè)備輸入

7、端已知的標(biāo)準(zhǔn)電壓x1，x2，逐個(gè)添加，xn，并測(cè)量相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果y1，y2，yn。(2)將測(cè)量的yi(i=1，2，n)值映射到內(nèi)存中的一個(gè)區(qū)域，將yi用作內(nèi)存中的地址，并存儲(chǔ)相應(yīng)的Xi值，則在存儲(chǔ)上建立了排序數(shù)據(jù)表。(3)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量時(shí)，讓微處理器根據(jù)實(shí)測(cè)yi訪問(wèn)內(nèi)存，讀取其中的Xi。Xi是修改后的測(cè)量值。(4)如果實(shí)際測(cè)量的Y值介于兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)yi和yi 1之間，則必須通過(guò)基于祖懷表執(zhí)行插值計(jì)算來(lái)更正誤差。線性插值：通過(guò)三曲線擬合更正系統(tǒng)錯(cuò)誤。曲線和表示從N對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)(xi，yi)中獲取函數(shù)f(x)作為實(shí)際函數(shù)近似。曲線總和的本質(zhì)是尋找簡(jiǎn)單、易于電腦處理的近似表達(dá)式，而不是實(shí)際的非線性關(guān)系。用

8、曲線補(bǔ)償測(cè)量結(jié)果的方法是，首先確定f(x)的具體形式，然后通過(guò)測(cè)量值進(jìn)行選定的函數(shù)數(shù)值計(jì)算，得出準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。曲線擬合方法分為連續(xù)映射擬合和線段曲線擬合兩種。隨機(jī)誤差通常是由于測(cè)量過(guò)程中一系列沒(méi)有徐璐相關(guān)的獨(dú)立因素造成的，例如外部電磁場(chǎng)變化、溫度變化、空氣擾動(dòng)、地球的未震和隨機(jī)干擾信號(hào)對(duì)測(cè)量的復(fù)合影響。與一次測(cè)量相比，隨機(jī)誤差沒(méi)有一定的規(guī)律。如上所述，如果測(cè)量次數(shù)足夠，測(cè)量結(jié)果的隨機(jī)誤差遵循一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，大部分按正態(tài)分布分布。因此，消除隨機(jī)誤差的最常見(jiàn)方法是取多個(gè)測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值。也就是說(shuō)，(7-11)，2，隨機(jī)錯(cuò)誤處理方法，表達(dá)式中N是測(cè)量次數(shù)，xi(i=1，2，N)是測(cè)量值。顯然，

9、N牙齒越大，X越接近真值，但所需的測(cè)量時(shí)間也越長(zhǎng)。3，粗誤差處理方法，粗誤差是指在一定的測(cè)量條件下，測(cè)量值明顯偏離實(shí)際值的誤差。粗誤差明顯歪曲了測(cè)量結(jié)果，需要消除。測(cè)量次數(shù)較多時(shí)(N20)，測(cè)量結(jié)果的粗誤差應(yīng)根據(jù)光指針判斷。如果測(cè)量次數(shù)不夠，則應(yīng)采用格拉布斯規(guī)范。對(duì)儀器的系統(tǒng)誤差采取了有效的技術(shù)措施后，測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的隨機(jī)誤差和粗誤差一般可以按照以下步驟進(jìn)行處理。(5)如果判斷有粗的誤差，請(qǐng)移除，重復(fù)上述步驟(一次最多只能移除一個(gè))。如果判斷沒(méi)有大誤差，則當(dāng)前算術(shù)平均數(shù)、每個(gè)剩余誤差和標(biāo)準(zhǔn)偏差估計(jì)值分別為A是壞值數(shù)、(1)測(cè)量數(shù)據(jù)的算術(shù)平均數(shù)、(2)查找每個(gè)項(xiàng)目的剩余誤差、(3)查找標(biāo)準(zhǔn)偏差、

10、(4)粗誤差(壞值)判斷、7.2常用數(shù)字濾波器處理、(7.2)數(shù)字過(guò)濾的優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有硬件、可靠性、阻抗匹配問(wèn)題。軟件算法實(shí)現(xiàn)允許多個(gè)輸入通道共享一個(gè)軟件“篩選器”，從而降低裝置硬件成本。適當(dāng)變更軟件篩選的篩選或運(yùn)算參數(shù)，可以輕松變更篩選性質(zhì)。對(duì)低頻、脈沖干擾、隨機(jī)噪聲尤其有效的數(shù)字濾波算法：節(jié)目判斷、中值濾波、算術(shù)平均數(shù)濾波、遞歸平均濾波、加權(quán)迭代平均濾波、主慣性濾波、復(fù)合濾波算法等，隨機(jī)誤差是由侵入儀器的隨機(jī)干擾引起的，雖然牙齒誤差意味著在相同條件下，其大小和符號(hào)將變得不規(guī)則，無(wú)法預(yù)測(cè)，7.2.1克服大脈沖干擾的數(shù)字濾波方法，克服由于儀器外部環(huán)境的偶然因素引起的突變干擾或儀器內(nèi)部不穩(wěn)定引起的錯(cuò)

11、誤代碼等引起的尖銳脈沖干擾是儀器數(shù)據(jù)處理的第一步。通常使用簡(jiǎn)單的非線性濾鏡方法，包括限制濾鏡、中值濾鏡等。1，節(jié)目判斷法，通常根據(jù)可參數(shù)的最大更改速率Vmax和采樣周期T確定A值，即a=Vmax*T，節(jié)目，7-2限制過(guò)濾器子程序。假設(shè)從8位AD讀取數(shù)據(jù)，并且子例程為get_ad()。/* A值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。Value是上次采樣的有效值，new_value是當(dāng)前采樣值，過(guò)濾器返回牙齒采樣的有效值*/#define A 10 /兩個(gè)采樣允許的最大偏差charvalue。/自上次采樣以來(lái)的有效值變量char filter()char new _ value；/牙齒樣例值變量new _ v

12、alue=get _ ad()；/牙齒樣例值if(new _ value-value)a)| |(value-new _ value)a)/最大偏差return value如果超過(guò)/，則返回最后一個(gè)有效值作為此次有效值。else return new _ value；/如果不超過(guò)，則返回此有效值的采樣值。2、中值過(guò)濾器，中值過(guò)濾器是典型的非線性過(guò)濾器。牙齒過(guò)濾器在過(guò)濾脈沖噪聲的同時(shí)，很好地保護(hù)了信號(hào)的細(xì)節(jié)。執(zhí)行測(cè)試的參數(shù)連續(xù)采樣n次(通常n必須是奇數(shù))，然后選擇中間值作為牙齒采樣值進(jìn)行排序。牙齒方法有效地克服了偶然因素引起的波干擾，對(duì)溫度、水位等變化緩慢的參數(shù)測(cè)量具有良好的濾波效果。缺點(diǎn)是不適

13、合使用流量、速度等快速變化的參數(shù)。中值過(guò)濾器主要包括兩個(gè)階段：數(shù)據(jù)對(duì)齊和中間值。數(shù)據(jù)排序包括冒泡、沉淀等幾種茄子常用排序方法，示例7-3中值篩選器子例程。/* N值根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，并設(shè)置冒泡方法*/#define N 11 /連續(xù)采樣次數(shù)charfilter () charvalue _ bufn，count，I，j，tempfor(count=0)；count value _ bufi 1)temp=value _ bufi；value _ bufi=value _ bufi 1；Value _ bufi 1=tempreturn value _ buf(N-1)/2；/對(duì)齊的中間值作

14、為最終結(jié)果，7.2.2是抑制小幅度高頻噪聲的平均濾波器，小幅度高頻電子噪聲包括電子設(shè)備熱噪聲、A/D量化噪聲等。通常，使用具有低通特性的線性濾波器來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理(例如，算術(shù)平均數(shù)濾波器、滑動(dòng)平均濾波器、加權(quán)滑動(dòng)平均濾波器等)。最基本的平均過(guò)濾器是算術(shù)平均數(shù)過(guò)濾器。，1，算術(shù)平均數(shù)過(guò)濾器，算術(shù)平均數(shù)過(guò)濾器對(duì)過(guò)濾被測(cè)試信號(hào)中混雜的隨機(jī)干擾非常有效。通常，采樣數(shù)N牙齒越大，過(guò)濾效果越好，但系統(tǒng)的靈敏度越低。為了加快運(yùn)算速度，程序經(jīng)常使用移動(dòng)而不是除法，因此N通常取2的整數(shù)平方，例如4，8，16。算術(shù)平均數(shù)過(guò)濾的缺點(diǎn)是不適用于測(cè)量速度慢或數(shù)據(jù)計(jì)算速度快的實(shí)時(shí)控制。比較RAM空間浪費(fèi)。org0000h ljmp檔案3 org4000h檔案： clra累積和MOVR2、A MOVR3、A MOVR0、# 30H第一個(gè)示例值filt 303360 mova，r0；示例值adda、R3 movr3、a、clra addca、R2 movr2、a Inc r0 cjner0、# 38h、filt30Movr0，# 03h filt 31: clrcmova，R2 rrca mov