第1章电子测量基础知识PPT课件

测量标准传递的准则是： 高一级的测量标准检定低一级的测量标准的精确度；同一级的
测量标准的精确度只能通过比对来鉴别。
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3.测量误差的表示方法
测量误差包括绝对误差和相对误差两种表示方法。
1)绝对误差
(1）定义
绝对误差是被测对象的测量值 x 与被测对象的真值 x 0 之间的差。
即
xxx0
式中： x ——绝对误差
3. 计量的定义和意义
计量包括三个主要的特征：
（1）统一性。要求对同一个被测对象在不同的地方、采用不同的 测量手段进行测量时，所得到的测量结果应当是一致的。
2）准确性。采用公认的统一单位，体现这些单位的基准、标准和 用这些基准、标准来校准的测量器具。
（3）法制性。将这些统一的单位、基准、标准和测量器具用法律
测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程，在这个过 程中，人们借助于专门的设备，把被测对象直接或间接的与同类已 知量进行比较。取得用数值和单位共同表示的测量结果。
一般来说，测量结果既可以表示成数字、也可以表示成曲线、图 形、表格或某种反馈形式的控制信号。测量结果总包含一定的数值 （绝对值大小和符号）以及相应的单位两部分。
4. 相对误差
虽然绝对误差可以表示测量结果偏离真值的程度，但它还不能 确切的表示一次测量结果的精确程度。
1）相对误差 和示值相对误差 x
绝对误差与被测量真值（或实际值）的比值称为相对误差。
即
x 100%
x0
相对误差是两个相同量纲的比值，因此，它只有大小，没有量纲。
在某些要求不太严格，且误差比较小的情况下，也可以用测量
前言
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1.1 测量
1.1.1 测量的基本概念 1. 测量的意义
人们为了获得新的知识和揭示科学的奥秘，用实验的方法去认 识世界，用测量的手段获取实验数据，再对测量数据进行归纳和演 绎得到科学的理论，是从感性认识上升到理性认识阶段。
的形式固定下来。
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计量与测量之间既有一定的联系，同时又有一定的区别。 计量基准一般分为国家基准、副基准和工作基准。
国家基准又称为主基准，它是用来复现和保存计量单位，具有现代 科学技术所能达到的最高准确度，经国家鉴定并批准作为统一全国 计量单位量值的最高依据的计量器具。
副基准是通过直接或间接与国家基准比对来确定其量值并经国 家鉴定批准的计量器具。
2）国际单位制（SI）的组成 1984年2月国务院颁布了《中华人民共和国法定计量单位》，确
定了我国法定计量单位以国际单位制为基础，并以法律的形式强制 执行。
国际单位制是由国际单位制单位、国际单位制词头和国际单位制 的十进倍数单位三部分组成。
国际单位制包括了基本单位、导出单位和辅助单位三类，基本单 位共七个，列于表1-1。
人为误差是由于测量操作人员的分辨能力、固有习惯、操作仪 器或操作方法选用的不合理等因素造成的。
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3. 测量（基准）标准
1）测量标准的定义
测量标准——为了定义、实现、保存和复现量的单位或一个及 多个量值，用作参考的实物量具、测量仪器、参考物质或测量系统。
2）测量标准的传递
为了保证同一个参量的测量标准的一致性，各级计量局行使国 家对测量标准的管理权，按照法定的程序，定期对下一级各类测量 标准进行检定的过程就是测量标准的传递。检定是测量标准传递的 具体形式。
与测量要求的工作条件不一致造成的。
3）理论误差和方法误差 理论误差是在测量过程中，由于所采用的近似测量公式致使7测
量结果出现误差。
方法误差是由于在测量过程中，所采用的测量方法不合理致使 测量结果出现误差。
理论误差和方法误差通常都属于系统误差，这种误差可以通过 改变测量方法或修正的方法来消除。 4）人为误差
现代信息科学技术的三大支柱是：信息获取技术（测量技术 （传感技术））、信息传输技术（通信技术）和信息处理技术（计 算机技术）。
科学技术的发展同测量技术的发展是相辅相成、密切相关的。著 名科学家门捷列夫说：没有测量，就没有科学。科学技术的进步和 发展离不开测量，离开了测量就没有科学的进步。
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2. 测量的定义
工作基准是经与国家基准进行校准或比对，并经国家鉴定，用 于实际鉴定计量标准的计量器具。
4. 单位和单位制 单位分为基本单位和导出单位。
基本单位是彼此无关、分别加以确定的物理量单位。例如表示重 量的千克（kg）、表示长度的米（m）、表示时间的秒（s）等。
导出单位是指基本单位通过定义、定律或其它函数关系派生出来的 各种导出量值。例如克（g）、公里（km）、小时（h）等等。5由 各基本单位和导出单位可组成各种不同的单位制。
x ——被测对象的测量值
x 0 ———被测对象的真实值（真值）
(2）修正值
与绝对误差的绝对值大小相等，符号相反的量值定义为修正值。
即
Cx0xx
修正值与绝对误差具有相同的量纲，利用修正值可以减小由于 测量仪器本身或其它可知的误差造成的影响。修正值给出的形式10 是 多样的，可以是表格、曲线、公式，也可以是修正程序。
指示值代替实际值，所以引入了示值相对误差 x
x
x100% x
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【例1．1】 用电压表测量某一电压，电压表的读数值为9.6V，再 用标准电压表测量该电压时，测量值为10V，求测量的绝对误差 x
、修正值和相对误差
解：1)测量结果的绝对误差 u
由定义
u u u 0 9 .6 1 0 0 .4 ( V )
第1章 电子测量基础知识
教学要求： 了解测量与计量的内容、特点和意义，掌握测量误差的基本概 念，了解电子测量的方法、特点和内容，了解电子测量的基本实现 技术，掌握测量误差的种类，系统误差、随机误差和粗大误差性质、 产生的原因、判别与消除方法，掌握测量结果的数据处理方法
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1.2 测量误差的基本概念 1. 测量误差的定义
测量是为了获取被测量量值而进行的实验过程。 任何一次测量，测量值总是存在误差。这个误差就是测量误差。 2. 测量误差的来源 测量误差主要由四个方面的来源：
1）仪器误差 仪器误差是由于测量仪器本身所存在的固有误差。
2）影响误差 影响误差是由于各种环境因素（如温度、湿度、压力、干扰等）