第2章 电子测量技术思维导图
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《电子测量技术》课件
功能
模拟信号发生器和数字信号发生器。
分类
频率范围、波形精度、调制功能等。
参数
电路测试、信号源校准、模拟通信系统等。
应用ห้องสมุดไป่ตู้景
用于分析数字电路的逻辑时序关系。
功能
多通道同步采样、触发功能强大、可解码多种总线协议。
特点
数字系统调试、嵌入式系统开发、总线分析等。
应用场景
电子测量技术的应用实例
音频信号的测量是电子测量技术的重要应用之一，主要用于声音的质量控制和参数测量。
调制解调的方法
滤波的概念
通过电子线路或器件将不需要的频率分量滤除，以改善信号的质量和特征。
信号放大的概念
通过电子线路或器件将微弱信号放大到所需的幅度和功率水平。
放大与滤波的方法
包括放大器设计和滤波器设计等，用于改善信号的质量和特征。
电子测量仪器的基本知识
产生各种波形信号，如正弦波、方波、三角波等。
数字信号的测量是电子测量技术的重要应用之一，主要用于数字信号的处理和分析。
总结词
数字信号的测量包括信号幅度、频率、脉冲宽度等参数的测量。通过电子测量技术，可以精确地测量数字信号的各种参数，为数字信号的处理和分析提供可靠的数据支持。在通信、雷达、导航等领域中，数字信号的测量具有广泛的应用价值。
详细描述
智能决策支持
未来的电子测量技术将与人工智能技术紧密结合，实现智能决策支持。通过采集大量的测量数据并进行分析，可以为决策者提供科学、准确的决策依据，提高决策效率和准确性。
THANKS
THANK YOU FOR YOUR WATCHING
电子测量技术的发展趋势与展望
智能化
随着人工智能和机器学习技术的快速发展，电子测量技术正朝着智能化方向发展。智能化测量设备能够自动完成数据采集、处理和分析，提高测量效率和精度。
模拟信号发生器和数字信号发生器。
分类
频率范围、波形精度、调制功能等。
参数
电路测试、信号源校准、模拟通信系统等。
应用ห้องสมุดไป่ตู้景
用于分析数字电路的逻辑时序关系。
功能
多通道同步采样、触发功能强大、可解码多种总线协议。
特点
数字系统调试、嵌入式系统开发、总线分析等。
应用场景
电子测量技术的应用实例
音频信号的测量是电子测量技术的重要应用之一，主要用于声音的质量控制和参数测量。
调制解调的方法
滤波的概念
通过电子线路或器件将不需要的频率分量滤除，以改善信号的质量和特征。
信号放大的概念
通过电子线路或器件将微弱信号放大到所需的幅度和功率水平。
放大与滤波的方法
包括放大器设计和滤波器设计等，用于改善信号的质量和特征。
电子测量仪器的基本知识
产生各种波形信号，如正弦波、方波、三角波等。
数字信号的测量是电子测量技术的重要应用之一，主要用于数字信号的处理和分析。
总结词
数字信号的测量包括信号幅度、频率、脉冲宽度等参数的测量。通过电子测量技术，可以精确地测量数字信号的各种参数，为数字信号的处理和分析提供可靠的数据支持。在通信、雷达、导航等领域中，数字信号的测量具有广泛的应用价值。
详细描述
智能决策支持
未来的电子测量技术将与人工智能技术紧密结合，实现智能决策支持。通过采集大量的测量数据并进行分析，可以为决策者提供科学、准确的决策依据，提高决策效率和准确性。
THANKS
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电子测量技术的发展趋势与展望
智能化
随着人工智能和机器学习技术的快速发展，电子测量技术正朝着智能化方向发展。智能化测量设备能够自动完成数据采集、处理和分析，提高测量效率和精度。
现代电子测量技术第二章测量误差与数据处理
测量误差有绝对误差和相对误差两种表示 方法。 1.绝对误差 xxA0 （1）定义：由测量所得到的被测量值与其真
值之差，称为绝对误差 x有大小，又有符号和量纲
实际应用中常用实际值A（高一级以上的测量仪器或计量器 具测量所得之值）来代替真值。
绝对误差： xxA
2020/1/20
解：用0.5级量程为0～400mA电流表测100mA时，
最大相对误差为x1
xms% 4000.5% 2% x 100
用1.5级量程为0～100mA电流表测量100mA时的最
大相对误差为
x2
xmS%1001.5%1.5% x 100
2020/1/20
10
2.2 测量误差的分类和测量结果的表征
一、 测量误差的分类
根据测量误差的性质，测量误差可分为随机误差、系统误 差、粗大误差三类。
• 1.随机误差 定义: 在同一测量条件下（指在测量环境、测量人员、测 量技术和测量仪器都相同的条件下），多次重复测量同 一量值时（等精度测量），每次测量误差的绝对值和符 号都以不可预知的方式变化的误差，称为随机误差或偶 然误差，简称随差。
2020/1/20
2
2. 测量误差的来源
• （1）仪器误差：由于测量仪器及其附件的设计、制造、检 定等不完善，以及仪器使用过程中老化、磨损、疲劳等因 素而使仪器带有的误差。
• （2）影响误差：由于各种环境因素（温度、湿度、振动、 电源电压、电磁场等）与测量要求的条件不一致而引起的 误差。
• （3）理论误差和方法误差：由于测量原理、近似公式、测 量方法不合理而造成的误差。
第2章 测量误差及数据处理
• 1.测量误差的基本概念 • 2.测量误差的分类和测量结果的表征 • 3.测量误差的估计和处理 • 4.测量数据处理
值之差，称为绝对误差 x有大小，又有符号和量纲
实际应用中常用实际值A（高一级以上的测量仪器或计量器 具测量所得之值）来代替真值。
绝对误差： xxA
2020/1/20
解：用0.5级量程为0～400mA电流表测100mA时，
最大相对误差为x1
xms% 4000.5% 2% x 100
用1.5级量程为0～100mA电流表测量100mA时的最
大相对误差为
x2
xmS%1001.5%1.5% x 100
2020/1/20
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2.2 测量误差的分类和测量结果的表征
一、 测量误差的分类
根据测量误差的性质，测量误差可分为随机误差、系统误 差、粗大误差三类。
• 1.随机误差 定义: 在同一测量条件下（指在测量环境、测量人员、测 量技术和测量仪器都相同的条件下），多次重复测量同 一量值时（等精度测量），每次测量误差的绝对值和符 号都以不可预知的方式变化的误差，称为随机误差或偶 然误差，简称随差。
2020/1/20
2
2. 测量误差的来源
• （1）仪器误差：由于测量仪器及其附件的设计、制造、检 定等不完善，以及仪器使用过程中老化、磨损、疲劳等因 素而使仪器带有的误差。
• （2）影响误差：由于各种环境因素（温度、湿度、振动、 电源电压、电磁场等）与测量要求的条件不一致而引起的 误差。
• （3）理论误差和方法误差：由于测量原理、近似公式、测 量方法不合理而造成的误差。
第2章 测量误差及数据处理
• 1.测量误差的基本概念 • 2.测量误差的分类和测量结果的表征 • 3.测量误差的估计和处理 • 4.测量数据处理
现代电子测量技术第二章测量误差与数据处理
差相同，只是横坐标相差
p()
p(x)
0
(a)随机误差
0
x
(b) 测量数据
图3－1 随机误差和测量数据的正态分布曲线
随机误差具有：①对称性 ② 单峰性 ③ 有界性 ④抵偿性
2019/10/30
23
标准偏差意义
• 标准偏差是代表测量数据和测量误差分布离散程度 的特征数。
• 标准偏差越小，则曲线形状越尖锐，说明数据越集
• 例：测量足球场的长度和济南市中心到长清校区的距离，若绝对误差 分别为1米和10米，测量的准确程度是否相同？
• （1）相对真误差、实际相对误差、示值相对误差 相对误差：绝对误差与被测量的真值之比
x 100%
A0
相对误差是两个有相同量纲的量的比值，只有大小和符号，没有单 位。
2019/10/30
值？
27
（2）算术平均值的标准偏差
* 2 (x )2 (n 1i n 1x i) n 1 22 (i n 1x i) n 1 2 [2 (x 1 )2 (x 2 ) 2 (x n )]
n12n2(X)n 12(X)
测量误差有绝对误差和相对误差两种表示 方法。 1.绝对误差 xxA0 （1）定义：由测量所得到的被测量值与其真
值之差，称为绝对误差 x有大小，又有符号和量纲
实际应用中常用实际值A（高一级以上的测量仪器或计量器 具测量所得之值）来代替真值。
绝对误差： xxA
2019/10/30
单次测量的随差没有规律，
但多次测量的总体却服从统计规律。
可通过数理统计的方法来处理,即求算术平均值
xx1x2
n
xnn 1i n1xi
随机误差定义：测量结果与在重复性条件下，对同一被测 量进行无限多次测量所得结果的平均值之差
p()
p(x)
0
(a)随机误差
0
x
(b) 测量数据
图3－1 随机误差和测量数据的正态分布曲线
随机误差具有：①对称性 ② 单峰性 ③ 有界性 ④抵偿性
2019/10/30
23
标准偏差意义
• 标准偏差是代表测量数据和测量误差分布离散程度 的特征数。
• 标准偏差越小，则曲线形状越尖锐，说明数据越集
• 例：测量足球场的长度和济南市中心到长清校区的距离，若绝对误差 分别为1米和10米，测量的准确程度是否相同？
• （1）相对真误差、实际相对误差、示值相对误差 相对误差：绝对误差与被测量的真值之比
x 100%
A0
相对误差是两个有相同量纲的量的比值，只有大小和符号，没有单 位。
2019/10/30
值？
27
（2）算术平均值的标准偏差
* 2 (x )2 (n 1i n 1x i) n 1 22 (i n 1x i) n 1 2 [2 (x 1 )2 (x 2 ) 2 (x n )]
n12n2(X)n 12(X)
测量误差有绝对误差和相对误差两种表示 方法。 1.绝对误差 xxA0 （1）定义：由测量所得到的被测量值与其真
值之差，称为绝对误差 x有大小，又有符号和量纲
实际应用中常用实际值A（高一级以上的测量仪器或计量器 具测量所得之值）来代替真值。
绝对误差： xxA
2019/10/30
单次测量的随差没有规律，
但多次测量的总体却服从统计规律。
可通过数理统计的方法来处理,即求算术平均值
xx1x2
n
xnn 1i n1xi
随机误差定义：测量结果与在重复性条件下，对同一被测 量进行无限多次测量所得结果的平均值之差
电子测量与仪器 第2章课件
第二章
本章要点：
误差与不确定度
误差的概念与表示方法 随机误差、系统误差和粗大误差的特性和处理方法 测量不确定度的概念和评定方法 测量数据处理的方法
本章是测量技术中的基本理论，搞测量就得 与误差打交道。
1
2.1
误差的概念与Leabharlann 示方法2.1.1 测量误差
误差=测量值-真值
例如，在电压测量中，真实电压5V，测得的电压为5.3V，则 误差= 5.3V - 5V = +0.3V 真值为“表征某量在所处的条件下完善地确定的量值”。 真值是一个理想的概念。真值客观存在，却难以获得。 例如：现在是什么时间？ 能准确地报出北京时刻吗？ 实际值------实际测量中常把高一等级的计量标准测得的实际 值作为真值使用。
“实际值”≈“约定真值”。
2
误差的来源
1.仪器误差 指针式仪表的零点漂移、刻度误差以及非线性引起误差；
数字式仪表的量化误差（如5位半的电压表比3位半量化误差小）； 比较式仪表中标准量本身的误差（如天平的砝码）均为仪器误差。 2.方法误差 由于测量方法不合理造成的误差称为方法误差。
例如：用普通模拟式万用表测量高阻上的电压。
n
（2.20）
这就是贝塞尔公式。由于推导中不够严密，故 准差的估值，也称实验标准差。
s(x) 被称为标
29
3.平均值的标准差
在有限次等精度测量中，如果在相同条件下对同一量值分m组 进行测量，每组重复n次测量，则每组数列都会有一个平均值， 由于随机误差的存在，这些平均值并不相同，围绕真值有一定 分散性。这说明有限次测量的算术平均值还存在着误差。当需 要更精密时，应该用算术平均值的标准差 x 来评价。 已知算术平均值 为
本章要点：
误差与不确定度
误差的概念与表示方法 随机误差、系统误差和粗大误差的特性和处理方法 测量不确定度的概念和评定方法 测量数据处理的方法
本章是测量技术中的基本理论，搞测量就得 与误差打交道。
1
2.1
误差的概念与Leabharlann 示方法2.1.1 测量误差
误差=测量值-真值
例如，在电压测量中，真实电压5V，测得的电压为5.3V，则 误差= 5.3V - 5V = +0.3V 真值为“表征某量在所处的条件下完善地确定的量值”。 真值是一个理想的概念。真值客观存在，却难以获得。 例如：现在是什么时间？ 能准确地报出北京时刻吗？ 实际值------实际测量中常把高一等级的计量标准测得的实际 值作为真值使用。
“实际值”≈“约定真值”。
2
误差的来源
1.仪器误差 指针式仪表的零点漂移、刻度误差以及非线性引起误差；
数字式仪表的量化误差（如5位半的电压表比3位半量化误差小）； 比较式仪表中标准量本身的误差（如天平的砝码）均为仪器误差。 2.方法误差 由于测量方法不合理造成的误差称为方法误差。
例如：用普通模拟式万用表测量高阻上的电压。
n
（2.20）
这就是贝塞尔公式。由于推导中不够严密，故 准差的估值，也称实验标准差。
s(x) 被称为标
29
3.平均值的标准差
在有限次等精度测量中，如果在相同条件下对同一量值分m组 进行测量，每组重复n次测量，则每组数列都会有一个平均值， 由于随机误差的存在，这些平均值并不相同，围绕真值有一定 分散性。这说明有限次测量的算术平均值还存在着误差。当需 要更精密时，应该用算术平均值的标准差 x 来评价。 已知算术平均值 为
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马利科夫判据 阿卑-赫梅特判据
精密度 准确度 精确度
测量结果的评价
有效数字 多余数字的舍入规则
有效数字的处理
有效数字的运算规则
等精度测量结果的处理
权的概念 加权平均值
非等精度测量结果的处理
加权平均值的标准差
误差的传递公式 常用函数的合成误差
误差的合成
系统误差的合成
等准确度分配 等作用分配
误差的分配
最佳测量方案的选择
绝对误差 相对误差 装置误差 方法误差 环境误差 人员误差 使用误差 随机误差
系统误差
粗大ห้องสมุดไป่ตู้差
实际相对误差 示值相对误差 分贝误差
引用误差
单峰性 对称性 抵偿性 有界性 确定性 重现性 不具抵偿性 可修正性 偶然性和不可预见性 无抵偿性 奇异性
随机误 差分析
随机误差的统计处理
数学期望 剩余误差
方差与标准差
理论分析法 校准和比对法 改变测量条件法 剩余误差观察法
公式判断法
恒值系差检查方法 变值系差检查方法
系统误差的特征 系统误差的判断
替代法 零式法 交换法 补偿法 微差法
削弱系统误差的方法
测量数据 的处理
误差的合 成与分配
系统误 差分析
测量误差与 数据处理
基础 知识
误差的表示方法 测量误差的来源 测量误差的分类
随机误差的分布
正态分布
均匀分布
非正态分布
三角形分布
反正弦分布
有限次测量的计算方法
贝塞尔公式 算术平均值的标准差
极差法求标准差
置信概率与置信区间
测量结果的置信度
正态分布下的置信度 t分布下的置信度
非正态分布的置信因子
有限次测量结果的表示
粗大误 差分析
粗大误差的判断 粗大误差的剔除
莱特检验法 格拉布斯检验法 剔除粗大误差的方法 剔除粗大误差的步骤
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精密度 准确度 精确度
测量结果的评价
有效数字 多余数字的舍入规则
有效数字的处理
有效数字的运算规则
等精度测量结果的处理
权的概念 加权平均值
非等精度测量结果的处理
加权平均值的标准差
误差的传递公式 常用函数的合成误差
误差的合成
系统误差的合成
等准确度分配 等作用分配
误差的分配
最佳测量方案的选择
绝对误差 相对误差 装置误差 方法误差 环境误差 人员误差 使用误差 随机误差
系统误差
粗大ห้องสมุดไป่ตู้差
实际相对误差 示值相对误差 分贝误差
引用误差
单峰性 对称性 抵偿性 有界性 确定性 重现性 不具抵偿性 可修正性 偶然性和不可预见性 无抵偿性 奇异性
随机误 差分析
随机误差的统计处理
数学期望 剩余误差
方差与标准差
理论分析法 校准和比对法 改变测量条件法 剩余误差观察法
公式判断法
恒值系差检查方法 变值系差检查方法
系统误差的特征 系统误差的判断
替代法 零式法 交换法 补偿法 微差法
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误差的合 成与分配
系统误 差分析
测量误差与 数据处理
基础 知识
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随机误差的分布
正态分布
均匀分布
非正态分布
三角形分布
反正弦分布
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极差法求标准差
置信概率与置信区间
测量结果的置信度
正态分布下的置信度 t分布下的置信度
非正态分布的置信因子
有限次测量结果的表示
粗大误 差分析
粗大误差的判断 粗大误差的剔除
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