课件下载：360云盘（yunpan.360.cn) 账号：zhl2619@sohu.com 密码: zhl2619@sohu.com 作业题 第1.14题

思考题：比较仪表的准确度和误差之间的关系。 同：都衡量仪表测量的准确程度，不同的观察角度； 异： 定义； 对于某个仪表准确度只有一个值，误差有多种形式且变化； 准确度反映整体性能，误差更多反映局部性能 用准确度高低不同的仪表来测量同一参数，误差哪个小？

课堂计算题 某电动III型温度变送器，其测量的下限是-200℃，测量上限是800℃，试问: 1)仪表的量程是多少？ 2)当被测对象为200 ℃时，变送器输出电流是多少？ 3)当仪表测量下限调整到0 ℃，被测对象为200 ℃时，变送器输出电流又是多少？ 4) 题3）中，设仪表的测量上限不变，则仪表的准确度等级是否变化？

第四节 测量误差的理论基础 误差产生的原因 误差的评价和估计 如何减少或消除误差

1、误差的定义 测量值与真实值（真值）的不一致程度 真值：不存在，理想概念，约定真值 标准表法：准确度等级更高仪表（标准表）的测量值， 第四节 测量误差的理论基础 1、误差的定义 测量值与真实值（真值）的不一致程度 真值：不存在，理想概念，约定真值 标准表法：准确度等级更高仪表（标准表）的测量值， 计量器具法：标准件，砝码 平均值法：等精度测量条件下多次重复测量的平均值，在随机误差占主导时有效 基本误差小于被检 表的1/3

2、误差的分类 按出现的规律： 系统误差：由于测量原理和方法的不完善、仪表缺陷、环境条件变化；特点：误差是固定值或按一定规律变化，可以修正 第四节 测量误差的理论基础 2、误差的分类 按出现的规律： 系统误差：由于测量原理和方法的不完善、仪表缺陷、环境条件变化；特点：误差是固定值或按一定规律变化，可以修正 随机误差：由于偶然因素引起，如噪声等；特点：以随机方式出现，但遵循统计规律，即测量次数无限多时，算术平均值趋向于0 粗大误差：由于操作失误；特点：明显表现为测量结果异常，可利用判断准则剔除

按工作条件分类： 按动态特性分类： 基本误差：在规定条件下的误差；在额定电源电压、频率、环境温度、湿度等条件下的误差 第四节 测量误差的理论基础 按工作条件分类： 基本误差：在规定条件下的误差；在额定电源电压、频率、环境温度、湿度等条件下的误差 附加误差：仪表的使用条件偏离规定条件 按动态特性分类： 静态误差：稳态误差，被测量不随时间变化 动态误差：动态特性决定动态误差

第四节 测量误差的理论基础 3.1随机误差的估计与统计分析 为标准差 概率密度函数 随机误差的正态分布曲线图 为测量值与约定真值之间的误差；

第四节 测量误差的理论基础 标准差的计算 标准差 实验标准差

第四节 测量误差的理论基础 随机误差的正态分布曲线图

不能用于测量次数较少的数据分析n>30 第四节 测量误差的理论基础 3.2、粗大误差的判别与剔除 拉依达（Райта）法 格拉布斯（Grubbs）法 不能用于测量次数较少的数据分析n>30 格拉布斯系数

3.3、系统误差的估计与判定 （1）理论分析法 （2）校准和对比法 （3）改变测量条件法 （4）残余误差观察法 （5）公式判断法 第四节 测量误差的理论基础 3.3、系统误差的估计与判定 （1）理论分析法 （2）校准和对比法 （3）改变测量条件法 （4）残余误差观察法 （5）公式判断法

第四节 测量误差的理论基础 残差观察法 （a）无系统误差 （b）累进性系统误差 （c）周期性系统误差 （d）累进性和周期性系统误差同时存在

第四节 测量误差的理论基础 测量不确定度  

第四节 测量误差的理论基础 4、系统误差的合成与估计

第四节 测量误差的理论基础 计算系统误差

因此在不知道系统误差的符号的情况下，检测系统的最大系统误差为各项误差的绝对值。 第四节 测量误差的理论基础 因此在不知道系统误差的符号的情况下，检测系统的最大系统误差为各项误差的绝对值。 实际上所有误差项同时以最大值出现的概率极小。 用不确定度表示

5、减小和消除测量误差的方法 分析引起误差的各参数 多次测量 确保某些参数恒定 抗干扰措施 修正法（补偿法） 替代法、对照法 其他？——讨论 第四节 测量误差的理论基础 5、减小和消除测量误差的方法 分析引起误差的各参数 多次测量 确保某些参数恒定 抗干扰措施 修正法（补偿法） 替代法、对照法 其他？——讨论

第二章 参数检测的一般原理与方法 显示装置 非线性处理 敏感元件 信号变换 传 输 处 理

传感器或检测仪表 应用 基本现象和规律 利用 各学科 力学法 声学法 光学法 热学法 电学法 磁学法 射线法 化学法 生物反应法

1.力学法（机械法 ） 弹性元件：把被测量转换成敏感元件的机械位移（变形）等，如：膜片、弹簧管、波纹管等；

2.声学法 利用声波在介质中的传播速度的变化以及在介质间界面处的反射、折射等性质进行液位、料位等参数的检测。如：超声波物位计、超声波流量计等

超声波流量计 时差法超声波流量测量原理示意图 C：水中超声波波速 V：流速

流量 vs 超声波顺逆流传播时间差

3.光学法 光学法是利用光作用于被测介质时，所产生的反射、透射、折射等规律与被测介质的参数有关这一性质 例：溶液浓度检测、液位检测、厚度仪

红外气体传感器

溶液浓度检测 检测散射光 浊度计 检测透射光

太赫兹时域光谱技术 太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波，波长大概在0.03到3mm范围，介于微波与红外之间

太赫兹光谱用于农药固体种类鉴别 不同农药晶体在太赫兹波段的吸光度和折射系数各不相同，可以凭借吸收峰明显区分 乙酰甲胺磷 甲基对硫磷 氯吡硫磷 乐果 不同农药晶体在太赫兹波段的吸光度和折射系数各不相同，可以凭借吸收峰明显区分

4.热学法 基于热平衡原理进行的测量方法 热线风速仪：可测量流体流速、温度或密度。其原理是，将一根通电加热的细金属丝（称热线）置于气流中，热线在气流中的散热量与流速有关，而散热量导致热线温度变化而引起电阻变化。 ①恒流式：通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速； ②恒温式：热线的温度保持不变，如保持150℃，根据所需施加的电流可度量流速。

热量式流速测量—请分析

5.电学法 利用敏感元件把被测量转换成电压、电阻、电容等电学量 压阻效应 （压敏电阻 ） 压电效应 （压电晶体） 热电效应 （热电偶） 请举例

用光学方法测量溶液浓度系统如下，请分析有哪些因素影响测量精度？如何减少它们的影响？ 思考题 用光学方法测量溶液浓度系统如下，请分析有哪些因素影响测量精度？如何减少它们的影响？