测试与检测技术基础1基本概念16206875课件

系统误差也称装置误差，它反映了测量值偏离真 值的程度。凡误差的数值固定或按一定规律变化者， 均属于系统误差。
系统误差是有规律性的，因此可以通过实验的方 法或引入修正值的方法计算修正，也可以重新调整测 量仪表的有关部件予以消除。
说明: (1) 系统误差估算：无限多次测量结果 的平均值减去该被测量的真值。
误差在置信区间以外出现的概率称为显著性水平，
1 P
。
4．置信系数：k
在一定的置信概率下，置信区间的大小与分布函数的标准 偏差成正比。这一比值称为置信系数：
k
如果取置信概率P=99.73%，则对于正态分布：
k=3， 3
对于正态分布，置信区间与置信概率的对应关系还有： 置信概率P=99%， 则 k=2.58 置信概率P=95.45%，则 k=2 置信概率P=95%， 则 k=1.96
一、有关名词术语
① 真值； ② 标称值 ③ 示值 ④ 精度 ⑤ 重复性 ⑥ 误差公理
1、真值：被测量的真实数值，真值是真实存在的， 但不可测量。
1）理论真值。如：一大气压下水的沸点为100℃
2）约定真值。如：米、千克、安培
米的定义：光在真空中，在1/299792458秒时间 间隔内所行路径的长度。
测量误差基本概念
测量的目的是希望通过测量获取被测量 的真实值。
但由于种种原因, 例如, 传感器本身性能 不十分优良, 测量方法不十分完善, 外界干扰 的影响等, 都会造成被测参数的测量值与真 实值不一致, 两者不一致程度用测量误差表 示。
测量误差就是测量值与真实值之间的差值。 它反映了测量质量的好坏。
容许误差是衡量仪器的最重要指标，仪器的标准度、稳 定度等指标可用容许误差表征。
三、有效数字

1.2.2 检测仪表的分类
(1) 按参数分类：如：温度 压力 流量 液位
(2) 按响应形式分类： 连续式：水银温度计、压力表等。 开关式：电饭煲温度计
(3) 按使用的能源分类：机械式、电式、气式、光式 (4) 按是否具有远传功能分类：就地式、远传式
(5) 按信号的输出形式分类：模拟式、数字式、 数模混合式
因为 0.5<0.7<1.0
所以应选0.5级的仪表。
例3：某仪表厂生产测温范围为200～700℃测温仪 表,校验时得到的最大绝对误差为±4℃,最 大变差为-6℃,试确定该仪表的精度等级。
解：该表的最大相对百分误差为：
4 100% 0.8%
700 200
0.5—1.0
去掉“±”与“％”号,其数值为0.8。等级中无0.8 级，而最大引用误差又超过了0.5级仪表的允许 误差(±0.5％),则该仪表的精度等级应为1.0级。
被测参数（measured parameter ）（也称被测量）
敏感元件直接感受的参数。
待测参数（parameter to be measured） 需要获取的测量参数。
直接测量（direct measurement） 被测参数 直接测量 待测参数 此时待测参数就是被侧参数
间接测量（indirect measurement） 直接测量多个参数 运算 待测参数
0.005；0.02；0.05；
（Ⅰ级标准表）
0.1；0.2；0.25；0.4；0.5；（Ⅱ级标准表）
1.0 ；1.5；2.5；
（工业用表）
③ 准确度等级的确定 确定方法： 计算仪表满刻度相对误差，去掉“±”与“％”号, 便可以确定仪表的精度等级。
根据国家统一划分的准确度等级，选其中数值上 最为接近又比准确度大的准确度等级作为该仪表的 准确度等级。 仪表的精度等级一般用不同的符号标志在仪表面板上。

4、误差原因
与检测系统的组成和各组成环节有关 ① 由被测对象本身引起的误差
性质、状态、条件以及被测量的种类、状态 ② 因检测理论的假定产生的误差
实际情况与假定情况不符 ③ 检测系统各环节所使用的材料性能和制造技术引起的误差
④ 组成检测系统各环节的传递特性方面产生的误差
⑤ 检测系统各环节动力源的变化引起的误差 电流、电压、气压、液压等
•/splow/blog/item/b77cdfca33d14b46f21fe7ce.html •5月20日国际计量日
•2、基本单位
•人类在进步中最早被认识的单位是什么？ （“个”的讨论） •SI制中的七个基本单位：m,kg,s,A,K,cd,mol
•3、辅助单位 •弧度（rad)和球面度（sr)
装置、环境、动力源变化、人为因素 再现性 --- 偏差（Deviation） 理论分析/实验验证 --- 原因和规律 --- 减少/消除
② 随机误差（Random error） 因许多不确定性因素而随机发生 偶然性（不明确、无规律） 概率和统计性处理（无法消除/修正）
③ 粗大误差（Abnormal error） 检测系统各组成环节发生异常和故障等引起 异常误差 --- 混为系统误差和偶然误差 --- 测量结果失去意义 分离 --- 防止
其它 --- 正弦分布、二次分布、卡方分布、指数分布、 分布、 分布等
概率密度函数
P( )
2
e22
h eh22
2
均方根误差/标准误差
误差 = x - x0
n
2 i
i1 n
P( )
概率分布函数
F( ) P ( )d
1
e2 22d
2
2）特点:

第1章 绪 论 第1章 绪 论
1.1 课程内容 1.2 本课程的特点及任务要求
第1章 绪 论
1.1 课程内容
测试是具有试验性质的测量； 试验是对未知事物探索认识的 过程； 测量则是为确定被测对象量值而进行的实验过程。
测试技术有时也称检测技术，又称广义测量，即将被测量 （信号）转换为可检测、 传输、处理、显示或记录的量，再与标 准量比较的过程。 测量过程中各环节由专门的设备来完成， 这 些设备组成的系统通常称为测试系统。
第1章 绪 论
以商业用电子秤为例来说明测试技术与测试系统的概念。 待秤物品置于秤盘上，与秤盘接触的荷重传感器感受被测重量 的信息并将其转换为电参量的变化，经信号调理电路（如电桥） 转换为便于传输、处理的电信号，再经模/数转换和运算处理单 元对电信号进行处理，最后显示或记录出被秤物的重量及相关 信息。此例表明，典型的测试系统组成通常如图1.1所示。
第1章 绪 论
每一种知识都需要努力， 都需要付出，感谢支持！
第1章 绪 论
知识就是力量，感谢支持！
第1章 绪 论
一一一一谢谢大家！！
第1章 绪 论 图1.1 测试系统要求
通过本课程的学习， 学生应做到： （1） 掌握测试技术的基本理论； （2） 熟练掌握测试系统静、 动态特性的评价方法和实现 不失真测试的条件； （3） 掌握常用传感器及其调理电路的工作原理、 性能并 能合理地选用； （4） 具有设计测试方案、 分析和处理测试信号的能力。