电工仪表与测量PPT优秀课件

仪表的准确度
仪表的准确度：在规定使用条件下，仪表最大引用误差绝对值的百分 数；它表示仪表指示值与被测量真值之间接近的程度；即
K%=
GB776-76《电测量指示仪表通用技术条件》给仪表规定了7个等级准
确度。
Δm x100%
Am
仪表准确度等 级
0.1
0.2
基本误差(%) ±0.1 ±0.2
0.5 ±0.5
误差的分类 误差的消除方法 精密度、准确度（正确度） 、精确度概念
误差从性质上分类、特点
误差从性质上可分为三大类，即： 系统误差 随机(偶然)误差 疏失误差（粗大误差、过失误差）
系统误差
系统误差：系统误差是指按一定规律出现的误差；在同一条件下， 多次重复测试同一量时，误差的数值和正负号有较明显的规律。 系统误差通常在测试之前就已经存在，而且在试验过程中，始终 偏离一个方向，在同一试验中其大小和符号相同。例如，电压表 示值的偏差等。
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误差的概念
在一定条件下，被测量客观存在的确定值，称为真值。 误差是测量值与真值相差的程度。 误差公理：测量的过程必然存在着误差，误差自始至终存在于一
切科学实验和测量的过程之中。因此研究误差规律，并尽量减小 误差是测量的任务之一。
误差的产生原因
仪器本身；因为任何仪器都有一定的灵敏域和精确度。 环境的变更；如温度，纬度，湿度，电磁场的变化。 实验方法所限；方法不同结果不一样。如抽样调查中的代表性误差
绝对误差：测量值Ax与被测量真值A0之差
Δ= Ax- A0 相对误差：绝对误差Δ与真值A0之比，并用百分数表示。
γ=
引用误差：仪表某一刻度点读数的绝对误差Δ比上仪表量程上限
Δ Am ，并用百分数表示。
γn=
x100%
A0
Δ x100% Am
误差的表示方法3
最大引用误差：仪表在整个量程范围内的最大示值的绝对误差 Δm比仪表量程上限Am ，并用百分数表示。 γmn=
随机误差（偶然误差）2
y
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
68.3%
-3
-2
-1 950.5% 1
2
3
99.7%
疏失误差（粗大误差、过失误差）
过失误差：测量误差明显地超出正常值，由于人员的疏失，如测 错、读错、记错或计算错误等；或测试条件突变所致。
含有过失误差的测量数据是不能采用的，必须利用一定的准则从 测得的数据中剔除。如比赛中采用的“去掉一个最大值和最小值 的计分方法，以及数据处理中常采用的3σ原则等既是典型的例子。
Δm x100% Am
关于真值
实际上，真值是难于得到的，实际中，人们通常用两种方法来近 似确定真值，并称之为约定真值。 一种方法是采用相应的高一级精度的计量器具所复现的被测 量值来代表真值， 另一种方法是在相同条件下多次重复测量的算术平均值来代 表真值。 另外在产品检测中，某项被测量的设计指标，既标称值视作 已知真值，而测量值与标称值之差，就是产品制作误差（注 意：这里的测量值与其算术平均值之差才是测量误差）。 理论值作为真值，如三角形内角和为1800
分析
此例说明，如果量程选择恰当，用１.０级仪表比用０.５级仪表 测量误差还小。因此，在选用仪表时，应根据被测量的大小，兼 顾仪表的等级和量程或测量上限，合理地选择仪表。为充分利用 仪表的准确度，被测量的值应在仪表量程上限的７０%-9０%为好。
小结
误差的基本概念 仪表的误差和准确度
内容提要
特征：有其对应的规律性，它不能依靠增加测量次数来加以消除， 一般可通过试验分析方法掌握其变化规律，并按照相应规律采取 补偿或修正的方法加以消减。
随机误差（偶然误差）1
随机误差（偶然误差）：在同一条件下，对某一量多次重复测量时，各次的大小 和符号均以不可预定的规律变化的误差，谓之随机误差或偶然误差。是具有不确 定性的一类误差。
1.0 ±1.01.5 ±1Fra bibliotek52.5
5.0
±2.5 ±5.0
分析
通常仪表的绝对误差在仪表标尺的全长上基本保持恒定，因而相 对误差会随着被测量的减小逐渐增大，所以相对误差的数值并不 能说明仪器的优劣，只能说明测量结果的准确程度。引用误差则 由于式中的分子、分母都由仪表本身性能所决定，不随被测量变 化，所以用其来表示仪表的准确程度。
例题
例：检定２.５级、上限为１００Ｖ的电压表，发现５０Ｖ分度点的误差为２ Ｖ，并且较其它各分度点的误差为大，该电压表的最大引用误差为２％，因 此该电压表合格。
例：某待测电压约为１００Ｖ，现有０.５级０－300Ｖ和１.０级０－１００ Ｖ两个电压表，问用哪一个电压表测量较好？
1A 1m A x K 1% 3001 00 0.5% 1.5% 2A 2m A x K 2% 100 1 0 1 0 .0% 1.0%
例1-1
1-1 用以电压表测量某电压，其读数为201V，而标准表的读数（认为是 真值）为200V，求绝对误差。
Δ=Ax-A0=201-200=1(V) 1-2 用一 电压表测200V电压，绝对误差为+1V，用另一电压表测20V电
压，绝对误差为+0.5V，求相对误差？
x1100% 1100% 0.5%
它的产生是由测量过程中出现的各种各样不显著而又难于控制的随机因素综合影 响所造成。
特征：个别出现的偶然性而多次重复测量总体呈现统计规律，服从高斯（GASS） 分布，也称正态分布；无法消除。 其统计特征如下： ①有界性 ②对称性 ③单峰性 ④递减性
由于随机误差具有以上这些特性，所以在工程上可以对被测量进行多次重复测量 的算术平均值表示被测量的真值 。
（抽样平均误差）， 操作人员的素质。每个人生理条件的不同，受教育，训练的程度不同。 值得强调的是，误差不是错误，测量结果包含了误差范围恰恰是测量
结果正确和科学的表达。测量结果数值要用有效数字来表示。
误差的表示方法1
绝对误差Δ 相对误差γ 引用误差γn 最大引用误差γmn
误差的表示方法2
A x1
200
x2100% 0.5100% 2.5%
A x2
20
分析
上例中前者的绝对误差大于后者，但误差对测量结果 的影响，后者却大于前者。
因此衡量对测量结果的影响，要用相对误差。
仪表的误差
仪表的误差：仪表指示值与被测量真值之间相差程度 仪表误差的分类
基本误差：在规定条件下，仪表本身所产生的误差； 附加误差：在规定条件之外，所产生的误差；