1、電氣測量技術(shù),序論內(nèi)容提要,課程介紹,教學(xué)安排,測量的基礎(chǔ)知識,1.課程介紹,課程名稱：電氣測量技術(shù)、電工測量、電磁測量、電工儀表與測量、電工儀表,主要內(nèi)容：本課程是研究常用儀表的原理、結(jié)構(gòu)、使用操作技術(shù)；是各種電、磁量（電量+磁量）的測量方法； 是測量誤差與數(shù)據(jù)處理的技術(shù)。,課程結(jié)構(gòu)：電工儀表+測量技術(shù)；,相關(guān)課程：電工理論、電子技術(shù)、檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)等。,電磁測量技術(shù)的三個方面,電磁量的測量方法 電磁測量儀器儀表的設(shè)計(jì)制造 電磁量的量值傳遞,1.課程介紹,電氣測量的對象：,電量：如電流、電壓、功率、電能、頻率、電阻、電感、電容以及時間常數(shù)等。,磁量：主要指磁場以及物質(zhì)在磁場磁化下的各種磁特性

2、，例如磁場強(qiáng)度、磁通、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁勢、磁導(dǎo)率、磁滯和渦流損耗等的測量。電測量和磁測量又可統(tǒng)稱為電磁測量或電氣測量。,1.課程介紹,應(yīng)用領(lǐng)域,電工儀表及測量技術(shù)對從事電氣技術(shù)工作的人員來說是十分必要的；不論是電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試、實(shí)驗(yàn)、運(yùn)行、維修；還是對電氣產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)、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(jì)量表等。,測量是認(rèn)識客觀事物,用數(shù)量描繪客觀事物,進(jìn)而掌握事物本質(zhì)的手段。 門捷列夫說： “沒有測量，就沒有科學(xué)” 所謂測量,就是被測量和同類標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的一個實(shí)驗(yàn)過程。 日

3、常生活中處處離不開測量, 科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展離不開測量， 離開測量就不會有真正的科學(xué)。,生產(chǎn)發(fā)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。 現(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(diǎn)。,古代使用的測量工具主要是規(guī)、矩、準(zhǔn)、繩。規(guī)就是畫圓的圓規(guī)。矩是曲尺，可用于檢查直角，畫長方形和正方形。木工現(xiàn)在還在使用曲尺，學(xué)生和科研人員繪圖用的三角板和丁字尺，是矩的進(jìn)一步發(fā)展。準(zhǔn)是水準(zhǔn)器，用于檢查是否水平。繩子可用于畫直線和檢測直線。準(zhǔn)和繩，現(xiàn)在仍是木工和建筑工人的主要測量工

4、具,日晷，又稱“日規(guī)”，是我國古代利用日影測得時刻的一種計(jì)時儀器。其原理就是利用太陽投射的影子來測定并劃分時刻。日晷通常由銅制的指針和石制的圓盤組成。這種利用太陽光的投影來計(jì)時的方法是人類在天文計(jì)時領(lǐng)域的重大發(fā)明，這項(xiàng)發(fā)明被人類沿用達(dá)幾千年之久,電氣測量在生活中的應(yīng)用：電子血壓計(jì),摘自維基百科 被命名為“和諧號”的高速動車組列車均為CRH系列，是中華人民共和國鐵道部向龐巴迪、川崎重工業(yè)、阿爾斯通和西門子公司購買動車組技術(shù)，并通過技術(shù)轉(zhuǎn)移方式，在中國國內(nèi)生產(chǎn)有關(guān)高速鐵路車輛，達(dá)到一定程度的國產(chǎn)化。目前共有六個大系列（CRH6型車在產(chǎn)中），分別是CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH6及C

5、RH380系列。,交流傳動機(jī)車 中華人民共和國鐵道部亦向西門子公司、阿爾斯通、東芝、龐巴迪等引進(jìn)交流傳動技術(shù)，并通過技術(shù)轉(zhuǎn)移方式，在中國國內(nèi)生產(chǎn)最高速度120 km/h的“和諧”型大功率鐵路機(jī)車車輛,中國鐵道部號稱自主研發(fā)世界領(lǐng)先的“動車防追尾系統(tǒng)”主要指自動閉塞系統(tǒng)。自動閉塞系統(tǒng)是一個智能化先進(jìn)列車控制系統(tǒng)，它將充分利用當(dāng)今的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等高新技術(shù)，提高鐵路的運(yùn)營水平和火車的運(yùn)輸能力和運(yùn)輸效率，保證安全行駛。2011年7月23日，溫州兩列動車追尾事故，讓許多乘客和網(wǎng)友紛紛質(zhì)疑：為何號稱世界領(lǐng)先的“動車防追尾系統(tǒng)”在關(guān)鍵時刻沒能發(fā)揮作用,自動閉塞系統(tǒng)的原理大致是這樣的：鐵軌上安裝有一個

6、個類似傳感器一樣的接收裝置，只要前方列車的車輪壓上鋼軌，“前方有列車占用軌道”的信息，就會通過鐵軌，傳送給后方列車和調(diào)度中心。后方列車接到前方列車的位置信息后，調(diào)整速度，以保證兩車之間有個安全的距離，這個安全距離也叫閉塞區(qū)。 據(jù)中國工程院院士、北京交通大學(xué)教授王夢恕介紹，自動閉塞系統(tǒng)要求6公里以內(nèi)沒車的時候才可以開行，距離前車4公里內(nèi)就亮黃燈，提示減速。距離2公里時會顯示紅燈，提示要停車。,在高新技術(shù)和國防現(xiàn)代化建設(shè)中則更是離不開測量 例如，每種新設(shè)計(jì)的飛機(jī)，需要測試飛機(jī)高速飛行中受氣流沖擊作用下的性能，通過風(fēng)洞試驗(yàn)測定機(jī)身、機(jī)翼的受力和振動分布情況，以驗(yàn)證和改進(jìn)設(shè)計(jì)。,電氣測量的發(fā)展過程：,

7、儀器儀表的發(fā)展最能體現(xiàn)電氣測量技術(shù)的發(fā)展。 儀器儀表的發(fā)展可以大致分為三個階段:,1.課程介紹,（1）古典（機(jī)械式）電工儀器儀表發(fā)展階段,（2）數(shù)字式儀表發(fā)展階段,（3）自動測試（智能式）系統(tǒng)發(fā)展階段。,1.課程介紹,發(fā)展趨勢,數(shù)字化,網(wǎng)絡(luò)化,小型化,智能化,電磁測量技術(shù)的特點(diǎn),準(zhǔn)確度高：誤差可以小到 測量速度快： 測量的數(shù)值覆蓋面廣： 靈敏度高,天空，海洋，地面還是進(jìn)入人體內(nèi)的細(xì)胞，到處都有用電磁測量技術(shù)解決測量問題的例子，電磁測量深深扎根國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域。而且各個行業(yè)不同的測量時間迅速推動電磁測量技術(shù)不斷發(fā)展。,濕度、壓力，振動、速度、位移、液位，人的血壓，地震波，飛行高度，潛

8、水深度也都可以先變成與其成函數(shù)關(guān)系的電磁量或電路參數(shù)再用電磁測量。,2.教材及參考資料,電氣測量陳立周 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.6 電氣測量陶時澍 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1997.8 電磁測量 唐統(tǒng)一 趙偉 清華大學(xué)出版社 1997.7 電氣測量技術(shù) 申忠如 科學(xué)出版社,4、電工儀表資源,中華電工儀表網(wǎng) 中國儀器儀表國際網(wǎng)站 http:/www.china- 中國儀器網(wǎng) 中華電工儀器儀表信息網(wǎng) / 電測與儀表雜志社 地址：哈爾濱市哈平路128號 郵編：150040 電話哈爾濱電工儀表研究所 全國電工儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會

9、中科院電工研究所 中國電力科學(xué)研究院電 測 量 研 究 所 ,部分電工儀表圖片,部分電工儀表圖片,Fluke 570 系列手持式精密紅外溫度計(jì) 產(chǎn)品簡介 Fluke 570非接觸測溫儀是可在任何距離為您在進(jìn)行專業(yè)維護(hù)時讀取溫度值的理想診斷工具。Fluke 570系列紅外測溫儀能夠測量表面溫度，幫助快速定位潤滑油問題、過載、短路或線相錯誤和過熱設(shè)備，減少工作和重復(fù)時間，從而提高性能,激光測距儀,電能質(zhì)量分析儀,來自泰克的數(shù)字萬用表，輕松完成多功能精密測量與分析 泰克DMM4050和DMM4040萬用表提供了6.5位分辨率，可以以0.0024%的基本V DC準(zhǔn)確度測量電壓、電阻和電流。頻率、周期、

10、電容和溫度集成測量功能意味著您可以使用一臺儀器進(jìn)行多種測量。您還可以監(jiān)測和記錄測量指標(biāo)在測量期間的變化或環(huán)境范圍，查看統(tǒng)計(jì)值，了解電路性能如何變化。此外，專用前面板按鈕可以快速進(jìn)入常用功能和參數(shù)，縮短設(shè)置時間。DMM4050/4040萬用表為您最苛刻的測量提供了多功能工具和所需的準(zhǔn)確,TDS3000C數(shù)字熒光示波器系列 您需要的性能，您承受得起的價格 泰克TDS3000C系列示波器擁有高達(dá)500 MHz的帶寬，在緊湊的電池供電的設(shè)計(jì)中提供了經(jīng)濟(jì)的性能。TDS3000C系列示波器現(xiàn)在配有USB主機(jī)端口和PC連接軟件，同時提供了熟悉的操作和簡單的導(dǎo)航功能，您可以用更少的時間學(xué)習(xí)和重新學(xué)習(xí)怎樣使用示

11、波器，用更多的時間完成手頭的任務(wù)。,第1章 測量的基本知識,2測量方式分類,1測量基本知識,度量器及電學(xué)基準(zhǔn),國際單位制,測量單位,什么是電工測量（電氣測量、電磁測量）?,什么是測量?,比較測量（也可包含在直接測量中）,組合測量,間接測量,直接測量,第1章 測量的基本知識,4儀表的準(zhǔn)確度,3誤差的基本概念,什么叫誤差,絕對誤差,相對誤差,引用誤差,最大引用誤差, 1.1 測量的基本概念,1、什么是測量：,所謂測量，是指用實(shí)驗(yàn)的方法，將被測（未知量）與已知的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，以得到被測量大小的過程；是對被測量定量認(rèn)識的過程。, 1.1 測量的基本概念,2、什么是電氣測量？,是指把被測的電量或磁量直

12、接或間接地與測量單位的同類物理量（或者可以推算出被測量的異類物理量）進(jìn)行比較的過程。, 1.1 測量的基本概念,3、測量單位 （unit of measurement）,把測量中的標(biāo)準(zhǔn)量定義為“單位” ，單位是一個選定的標(biāo)準(zhǔn)量（或參考量）。,獨(dú)立定義的單位稱“基本單位” ；,由物理關(guān)系導(dǎo)出的單位稱“導(dǎo)出單位” 。,測量結(jié)果可以由兩部分組成，即測量單位和純數(shù),式中X表示被測量 表示測量所得的數(shù)字值，即單位的倍數(shù) X0表示測量單位,1.2 國際單位制（SI）,1960年第十一屆國際計(jì)量大會上正式通過國際單位制SI。注： SI 是國際單位制的國際通用符號。,目，國際單位制下7個基本單位： 長 度 米

13、 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(qiáng)度 坎德拉 cd,法文：Le Systme International dUnits (SI) 英文：International System of Units,1.2國際單位制,1.2 .1 SI基本單位的定義,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(jì)量大會（1983） 1960年第十一屆國際計(jì)量大會：“米的長度等于氪86原子的2P10和5d1能級之間躍遷的輻射在真空中波長的165076373倍”。,千克：國際千克原器的質(zhì)量。第

14、1屆國際計(jì)量大會（1889）和第3屆國際計(jì)量大會（1901）,1.2國際單位制,1.2 .1 SI基本單位的定義 開爾文：水三相點(diǎn)熱力學(xué)溫度的1/273.16。第13屆國際計(jì)量大會（1967），決議4,摩爾：是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元（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0.012 kg碳-12的原子數(shù)目相等。第14屆國際計(jì)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(qiáng)度，該光源發(fā)出頻率為5401012 Hz的單色輻射，且在此方向上的輻射強(qiáng)度為（1/683）W/sr。第16屆國際計(jì)量大會（1979），決議3,秒：銫-133原子基態(tài)的兩

15、個超精細(xì)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(jì)量大會（1967），決議1,安培：在真空中，截面積可忽略的兩根相距1 m的無限長平行圓直導(dǎo)線內(nèi)通以等量恒定電流時，若導(dǎo)線間相互作用力在每米長度上為210-7 N，則每根導(dǎo)線中的電流為1 A。國際計(jì)量委員會（1946）決議2。第9屆國際計(jì)量大會（1948）批準(zhǔn),國際單位制（SI）的導(dǎo)出單位,電荷量 庫侖 C 電位（電壓、電動勢） 伏特 V,電容 法拉 F 電阻 歐姆 ,電導(dǎo) 西門子 S 電感 亨利 H 功率（輻射通量） 瓦特 W,磁通量 韋伯 Wb 磁通量密度磁感應(yīng)強(qiáng)度 特斯拉 TH,國際單位制（SI） 196

16、0年第十一屆國際計(jì)量大會上正式通過國際單位制SI。 1984年2月國務(wù)院頒布了中華人民共和國法定計(jì)量單位，決定我國法定計(jì)量單位以國際單位制為基礎(chǔ)。,表0-1 電磁學(xué)單位的部分SI導(dǎo)出單位,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(qiáng)（應(yīng)力） 帕斯卡 Pa 能量（功、熱） 焦耳 J,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,國際單位制 是由國際單位制單位

17、、國際單位制詞頭 和國際單位制的十進(jìn)倍數(shù)單位三部分組成。 國際單位制詞頭表示使單位增大或縮小的十進(jìn)倍數(shù)。 例：5.4X10-9s=5.4ns,1.3. 電學(xué)單位新基準(zhǔn)及度量器,基準(zhǔn)：能最精確地復(fù)現(xiàn)或保存單位的物理現(xiàn)象或?qū)嵨锝谢鶞?zhǔn)。,實(shí)物基準(zhǔn)：能最精確地復(fù)現(xiàn)或保存單位的實(shí)物叫實(shí)物基準(zhǔn)（如國際千克原器，原子鐘等）。,自然基準(zhǔn)：能最精確地復(fù)現(xiàn)或保存單位的物理現(xiàn)象叫自然基準(zhǔn)。,1.3. 電學(xué)單位新基準(zhǔn)及度量器,1.3.1 度量器,1、什么叫度量器？,在測量過程中實(shí)際使用的標(biāo)準(zhǔn)量，是測量單位的復(fù)制體，稱作度量器（即實(shí)物基準(zhǔn)）。度量器可以是測量單位本身，也可以是測量單位的分?jǐn)?shù)倍或整數(shù)倍。,2、度量器分類：

18、,根據(jù)度器在量值傳遞上的作用和精確度不同，分為基準(zhǔn)器（自然基準(zhǔn)或?qū)嵨锘鶞?zhǔn)）、標(biāo)準(zhǔn)器和工作量具三種，其中基準(zhǔn)器是精度高的測量單位復(fù)制體，一般由國際或國家計(jì)量部門擁有和管理，而日常測量用的是工作量具。,1.3. 電學(xué)單位新基準(zhǔn)及度量器,1.3.2 “伏特”和“歐姆”電學(xué)單位新基準(zhǔn),過去的電學(xué)基準(zhǔn)是用標(biāo)準(zhǔn)電池組復(fù)現(xiàn)電動勢或電壓的單位“伏特”，標(biāo)準(zhǔn)電阻復(fù)現(xiàn)電阻的單位“歐姆”。,年月日國際上正式啟用電學(xué)計(jì)量新基準(zhǔn)。約瑟夫森效應(yīng)（P-3/0-3-1）和馮克里青效應(yīng)（P-3/0-3-1）（也稱量子化霍爾效應(yīng)），復(fù)現(xiàn)“伏特”和“歐姆”單位。它具有復(fù)現(xiàn)精確度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),(0-3-1),兩塊弱連接的超導(dǎo)體

19、在微波頻率的照射下，就會出現(xiàn)階梯式伏安特性，如圖0-3-1所示。這種超導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)稱為約瑟夫森結(jié)。在第n個階梯處的電壓與微波頻率有如下關(guān)系:,這個公式是復(fù)現(xiàn)和保存國家電壓單位“伏特”的理論基礎(chǔ)。通過精心測量微波頻率就可確定Vn的數(shù)值。,1、約瑟夫森效應(yīng),當(dāng)通過元件的電流I固定時，會出現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度變化而霍爾電壓不變的區(qū)域稱為霍爾平臺。,RH是物理常數(shù)。一旦確定i，馮克里青效應(yīng)就可用于復(fù)現(xiàn)、保存電阻單位“歐姆”。h:普朗克常數(shù) e:電子電荷,(2) 馮克里青效應(yīng)(量子化霍爾效應(yīng)),標(biāo)準(zhǔn)電池是復(fù)現(xiàn)電壓或電動勢單位伏特的器具性能極其穩(wěn)定的化學(xué)電池。電動勢在1.0186V左右。,按電解液的濃度劃分為飽和式

20、和不飽和式標(biāo)準(zhǔn)電池。,（3） 、標(biāo)準(zhǔn)電池,標(biāo)準(zhǔn)電池 英文名稱：standardcell 定義1：將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，能復(fù)現(xiàn)并保存電壓單位伏特的量值的標(biāo)準(zhǔn)量具,(1)要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電池的等級,在規(guī)定要求的溫度下存放和使用。,(3)標(biāo)準(zhǔn)電池嚴(yán)禁搖晃和振動,嚴(yán)禁倒置。經(jīng)運(yùn)輸后要放置足夠時間后再使用。,標(biāo)準(zhǔn)電池在使用時應(yīng)注意下列事項(xiàng)。,(2)標(biāo)準(zhǔn)電池不能過載,嚴(yán)禁用電壓表或萬用表去測量標(biāo)準(zhǔn)電池的電動勢。,(4)檢定證書和歷年的檢定數(shù)據(jù)是衡量一只標(biāo)準(zhǔn)電池好壞的依據(jù),應(yīng)注意保存。,通常標(biāo)準(zhǔn)電阻是錳銅絲繞制的。標(biāo)準(zhǔn)電阻能夠準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)歐姆量值。,（4） 標(biāo)準(zhǔn)電阻,高電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻有時制成三端鈕形式。其中,一個端鈕是屏

21、蔽端鈕,如圖0-3-5所示。在使用時給屏蔽端一定的電位,可減小漏電的影響。,電阻上的電流不流 過電位端鈕，減小了端鈕接觸電阻對標(biāo)準(zhǔn)電阻阻值得影響。,阻值低于10W的電阻通常是四端鈕結(jié)構(gòu)。即分別有電流端 鈕和電位端鈕。其接線 如圖0-3-4所示。,電阻器的四端鈕結(jié)構(gòu),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

22、用電流表測量電流，用電壓表測量電壓。,1.4 測量方式分類,直接測量：,直接測量指的是被測量與度量器直接進(jìn)行比較，或者采用事先刻好刻度數(shù)的儀器進(jìn)行測量，從而在測量過程中直接求出被測量的數(shù)值。這種方式稱為直接測量。,間接測量：,如被測量不便于直接測定，或直接測量該被測量的儀器不夠準(zhǔn)確，那么就可以利用被測量與某種中間量之間的函數(shù)關(guān)系，先測出中間量，然后通過計(jì)算公式，算出被測量的值，這種方式稱為間接測量。如測長、寬求面積；測電流電壓求功率等。,1.4 測量方式分類,組合測量：,如果被測量有多個，雖然被測量（未知量）與某種中間量存在一定函數(shù)關(guān)系，但由于函數(shù)式有多個未知量，對中間量的一次測量是不可能求得

23、被測量的值。這時可以通過改變測量條件來獲得某些可測量的不同組合，然后測出這些組合的數(shù)值，解聯(lián)立方程求出未知的被測量。,比較測量：,比較法是指被測量與已知的同類度量器在比較器上進(jìn)行比較，從而求得被測量的一種方法。這種方法用于高準(zhǔn)確度的測量 。,1.5 測量誤差,真值： 在一定條件下，物理量符合其定義的真實(shí)值，稱為真值。,1.5.1 誤差的基本知識,約定真值： 真值無法得到，通常只能在一定條件下得到與真值最接近的可使用的值，稱為約定真值。,誤差： 是測量值與（約定）真值相差的程度。,誤差公理：測量的過程必然存在著誤差，誤差自始至終存在于一切科學(xué)實(shí)驗(yàn)和測量的過程之中。因此研究誤差規(guī)律，并盡量減小誤差

24、是測量的任務(wù)之一。,1.5 測量誤差,關(guān)于約定真值,另一種方法是在相同條件下多次重復(fù)測量的算術(shù)平均值來代表真值。,一種方法是采用相應(yīng)的高一級精度的計(jì)量器具所復(fù)現(xiàn)的被測量值來代表真值，,另外在產(chǎn)品檢測中，某項(xiàng)被測量的設(shè)計(jì)指標(biāo)，既標(biāo)稱值視作已知真值，而測量值與標(biāo)稱值之差，就是產(chǎn)品制作誤差（注意：這里的測量值與其算術(shù)平均值之差才是測量誤差）。,實(shí)際上，真值是難于得到的，實(shí)際中，人們通常用兩種方法來近似確定真值，并稱之為約定真值。, 1.5 測量誤差,1.5.2 誤差的產(chǎn)生原因,實(shí)驗(yàn)方法所限；方法不同結(jié)果不一樣。如抽樣調(diào)查中的代表性誤差（抽樣平均誤差）。,儀器本身；因?yàn)槿魏蝺x器都有一定的靈敏度和精確度

25、。,環(huán)境的變更；如溫度，緯度，濕度，電磁場的變化。,操作人員的素質(zhì)。每個人生理?xiàng)l件的不同，受教育，訓(xùn)練的程度不同。,值得強(qiáng)調(diào)的是，誤差不是錯誤，測量結(jié)果包含了誤差范圍恰恰是測量結(jié)果正確和科學(xué)的表達(dá)。測量結(jié)果數(shù)值要用有效數(shù)字來表示。,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(jī)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, 1.5 測量誤差,1.5.2 誤差的表示方法,絕對誤差,相對誤差,最大引用誤差 nm,引用誤差n, 1.5 測量誤差,絕對誤差：測量值A(chǔ)x與被測量真值A(chǔ)

26、0之差,相對誤差：絕對誤差與真值A(chǔ)0之比，并用百分?jǐn)?shù)表示。（用來反映測量結(jié)果）,(0-4-1),(0-4-2),因?yàn)锳0難以測得，有時用Ax代替A0，則,(0-4-3),由此可見，前者的相對誤差小些，測量的準(zhǔn)確度要高些。所以，一般都用它來表示誤差。,例題：用兩個伏特表測量兩個電壓，一個電壓的測量值為150伏，絕對誤差為1.5伏；另一個的測量值為10伏，絕對誤差為0.5伏。,從絕對誤差角度來看，前者比后者大，但從相對誤差來看呢？,(0-4-5),例題,前者為：,后者為：,式中, n為儀表的引用誤差；為儀表的絕對誤差；Am為儀表的量限。,(0-4-6),通常用引用誤差來衡量儀表的準(zhǔn)確度。, 1.5

27、 測量誤差,引用誤差：儀表某一刻度點(diǎn)讀數(shù)的絕對誤差比上儀表量程上限Am ，并用百分?jǐn)?shù)表示。, 1.5 測量誤差,最大引用誤差：,注意：m可以是正的，也可以是負(fù)的。,儀表在整個量程范圍內(nèi)的最大絕對誤差m比儀表量程上限Am ，并用百分?jǐn)?shù)表示，稱為最大引用誤差（用來反映儀表質(zhì)量）。,（047）,1.6 儀表的準(zhǔn)確度,儀表的誤差：儀表指示值與被測量真值 之間相差程度,儀表誤差的分類,（2）附加誤差：在規(guī)定條件之外，所產(chǎn)生的誤差；,（1）基本誤差：在規(guī)定條件下，儀表本身所產(chǎn)生的誤差；, 1.6 儀表的準(zhǔn)確度,儀表的準(zhǔn)確度：,GB776-76電測量指示儀表通用技術(shù)條件給儀表規(guī)定了7個等級準(zhǔn)確度。,（048

28、）,表示儀表指示值與被測量真值之間接近的程度。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，儀表的準(zhǔn)確度等級用最大引用誤差的絕對值來確定。即：,1.6 儀表的準(zhǔn)確度,（1）最大可能的絕對誤差： ma%Am ( 0-4-9),（2）最大可能的相對誤差：,（0-4-10）, 儀表準(zhǔn)確度與測量誤差估算：,例0-4-1 用量限為10安，準(zhǔn)確度為0.5級的電流表去測量10安和5安的電流，求測量的最大相對誤差。,解：（1）測量10安電流時所產(chǎn)生的最大可能的絕對誤差:,測量10安電流時所產(chǎn)生的最大可能相對誤差：,誤差估算例題,由,（2）測量5安時：,用同一只表測量不同的數(shù)值，相對誤差卻不樣， 為什么？,例題,分析,此例說明，如果量程選擇恰

29、當(dāng)，用.級儀表比用.級儀表測量誤差還小。因此，在選用儀表時，應(yīng)根據(jù)被測量的大小，兼顧儀表的等級和量程或測量上限，合理地選擇儀表。,為充分利用儀表的準(zhǔn)確度，被測量的值應(yīng)在儀表量程上限的%-9%為好。,補(bǔ)充例題,例1.1： 用以電壓表測量某電壓，其讀數(shù)為201V，而標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)（認(rèn)為是真值）為200V，求絕對誤差。,解： = Ax - A0 = 201- 200 = 1(V),例1.2 ： 用一 電壓表測200V電壓，絕對誤差為+1V，用另一電壓表測20V電壓，絕對誤差為+0.5V，求相對誤差？ 解：,補(bǔ)充例題,例1.4：檢定.級、上限為的電壓表，發(fā)現(xiàn)分度點(diǎn)的誤差為，并且較其它各分度點(diǎn)的誤差為大，該表是否合格？,解：該表的最大引用誤差為，因此該電壓表合格。,例1.5：某待測電壓約為，現(xiàn)有.級300和.級兩個電壓表，