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1、不等精度测量在测量过程中，测量仪表、测量方法、测量条件和操作人员等中某一因素或某几个因素发生变化。1.3.3电量测量和非电量测量根据被测量的属性分。学科之间的渗透，特别是自动测量的需要，有些非电量都设法通过适当的传感器转换为属于电量的电信号来进行测量。1.3.4工程测量与精密测量根据对测量结果的要求不同。1.4测量误差与测量不确定度1.4.1测量误差1、基本概念（1）误差为什么说测量值都是近似值？答：由于测量系统（仪表）不可能绝对准确，测量原理的局限、测量方法的不完善、环境因素和外界干扰的存在测量过程可能会影响被测对象的原有状态等，使得测量结果不能准确反映被测量的真值而存在一定的偏差。测量误差

2、测量误差（1-2） 测量结果真值（2）真值真值在大多数情况下是未知的。有种方法确定真值。理论真值通常把对一个量严格定义的理论值叫做理论真值 若一个被测量存在理论真值，式（1-2）中的由它来表示。由于理论真值在实际工作中难以获得，常用约定真值或相对真值来代替。约定真值对于给定不确定度（或约定采用）的特定量的值。获得约定真值的方法。相对真值对一般测量，如果高一级测量仪表的误差小于低一级测量仪表误差的1/3；对精密测量，如果高一级测量仪表的误差小于等于低一级测量仪表误差的1/10，则可认为前者所测结果是后者的相对真值。2、误差的分类根据测量误差的性质和出现的特点不同，一般可将测量误差分为三类，即系统

3、误差、随机误差和粗大误差。（1）系统误差定义：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与被测量的真值之差。特征（特点）：a、在相同条件下，多次测量同一量值时，该误差的绝对值和符号保持不变，或者在条件改变时，误差按某一确定规律变化。分类：恒值系统误差和变值系统误差产生原因：测量仪表本身的原因，或仪表使用不当，以及测量环境发生较大改变举例：用天平计量物体质量时，砝码的质量偏差；刻线尺因温度变化引起的求值误差等。表示：在实际估计测量器具示值的系统误差时，常常用适当次数的重复测量的算术平均值减去约定真值来表示，又称为测量器具的偏移。处理：由于系统误差具有一定的规律性，采取一定的技术

4、措施，可消除或减小。对测量结果的修正：修正值-x（2）随机误差（偶然误差）测量值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。在相同测量条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定的方式变化；大量重复测量时，随机误差是遵循某种统计规律的。产生原因：实验条件的偶然性微小变化（由多方面复杂的因素所引起，比如环境、仪器、测量者工作状态等的波动）。举例： 用同一块普通万用表测量同一电压，重复测量20次后所得结果的误差。处理：用概率统计的方法。（3）粗大误差（疏忽误差、过失误差）指明显超出统计规律预期值的误差。明显歪曲了测量结果。某些偶尔突发性的异常因素或疏忽。观测者抄写记录时

5、错写了数据造成的误差。按一定的准则进行判别，将含有粗大误差的测量数据（称为坏值或异常值）予以剔除。（4）误差间的转换系统误差和随机误差是有严格区分的，但在一定条件下，又可以相互转换。3、测量的准确度（精确度）、正确度和精密度（1）准确度（精确度）表示测量结果与被测量真值之间的一致程度。说明：俗称“精度”，反映测量质量好坏的重要标志之一；反映了测量结果中系统误差和随机误差的综合影响程度，误差大，准确度低；误差小，准确度高；是精密度和正确度的综合指标。（2）正确度对同一被测量进行多次测量，测得值偏离被测量真值的程度。只考虑系统误差的影响程度；偏离程度系统误差正确度。（3）精密度对同一被测量进行多次

6、测量，测量值重复一致的程度。只考虑随机误差的影响程度；离散程度随机误差精密度。（4）用射击打靶的例子来描述准确度（精确度）、正确度和精密度。（a） （b） （c）图（a）：弹着点全部在靶上，但分散。相当于系统误差小而随机误差大，即精密度低，正确度高。图（b）：弹着点集中，但偏向一方，命中靶心率不高。相当于系统误差大而随机误差小，即精密度高，正确度低。图（c）：弹着点都集中在靶心，相当于系统误差与随机误差均小，即精密度高，正确度高，从而准确度高。结论：准确度（精确度）、正确度和精密度三者之间既有区别，又有联系。正确度高未必精密；精密度高的未必正确；但准确度高，则精密度和正确度都高。4、误差的来源

7、（1）测量设备误差包括标准器件误差、装置误差和附件误差。（2）测量方法误差（3）测量环境误差（4）测量人员误差5、误差的表示方法分为绝对误差和相对误差。（1）绝对误差测量系统的测量值（即示值）x与被测量的真值之间的代数差值，或简称测量误差xx-（2）相对误差实际相对误差实真值可以是理论真值、约定真值和相对真值中的任一种。标称（示值）相对误差标在评价测量系统的准确度时，有时利用实际（或标称）相对误差作为衡量标准也不很准确。（例如，用任一已知准确度等级的测量仪表测量一个靠近测量范围下限的小量，计算得到的实际（或标称）相对误差通常总比测量接近上限的大量（如2/3量程处）得到的相对误差大得多。引用相对

8、误差xFS满量程值对于多档仪表，需要按多档的量程计算；当测量值为测量系统测量范围的不同数值时，即使是同一检测系统，其引用误差也不一定相同。最大引用相对误差max定义：所有测量值中最大绝对误差的绝对值与满量程之比的百分数。表达式：是测量系统的最主要质量指标，能很好地表征测量系统的测量准确度。绝对误差是表示误差的基本形式，但相对误差更能说明示值的准确程度。绝对误差可以表示一个测量结果的可靠程度，而相对误差可以比较不同测量结果的可靠性。若只知道绝对误差为1克，是否能判别称量的好坏？不能。因为如果所称量物体的质量有几十千克，绝对误差为1克，表明此次称量的准确度是高的；但是如果称量的物体仅为23克，那么

9、此次称量的结果就毫无用处。例如用温度计测量一炉膛的温度，温度计示值为1645,炉膛真实温度为1650。示值绝对误差xx-1645-1650-5，标称（示值）相对误差标=-0.3%。如果测量100的水，同样有-5的示值绝对误差，但标-5%。显然后者的标大得多，说明后者的测量准确度要低很多。作业：什么是测量值的绝对误差和相对误差，为什么测量值的绝对误差有时不宜作为衡量测量准确度的尺度？答案：绝对误差表示测量结果的可靠程度，可正可负，由于它不能反映误差在测量值中所占比例，使测量得到相同的绝对误差可能出现准确度完全不同的结果，所以不足以说明测量的准确度；但相对误差能够反映误差在测量值中所占比例。用分析

10、天平称得A和B两种蛋白质的重量各为2.1750g和0.2175g，假定两者的真值各为2.1751g和0.2176g。试分析哪种称量的准确度更高。（用下列例子说明与绝对误差比较，相对误差更能说明测量结果的准确度）两种称量的绝对误差分别为：xAxA-=2.1750-2.1751=-0.0001gxBxB-=0.2175-0.2176=-0.0001g相对误差分别为：标=-0.005%;标B=-0.05%由此可见，对两种蛋白质称量的绝对误差虽然相等，但用相对误差表示时，就可看出的准确度比的准确度高10倍。显然，当称量物质的质量较大，相对误差较小时，称量的准确度就较高。所以用相对误差来表示测量结果的准

11、确度。1.4.2测量不确定度的评定与表示方法1、概述（1）不确定度由于测量误差的存在而产生的对被测量值不能肯定的程度。与测量结果相关联，用于合理表征被测量值分散性大小的参数。不同性质误差的合成评定方法分为、两类：类采用对难测列进行统计分析的方法，以实验标准差表征；类用其他方法，以估计的标准差表征。类与类，与“随机误差”和“系统误差”的分类之间不存在简单的对应关系。1.5测量系统1.5.1测量系统的组成从测量实例说明组成。测量水的流量。常用标准孔板获得与流量有关的差压信号，然后将差压信号输入差压流量变送器，经过转换、运算，变成电信号，再通过连接导线将电信号传送到显示仪表，显示出被测流量值。标准孔

12、板传感器差压流量变送器变换器 基本环节连接导线传输通道（传送元件）显示仪表显示装置1、传感器（1）作用：感受指定被测参量的变化并按照一定规律将其转换成正值相应的便于传递的输出信号，以完成对被测对象的信息提取。例如：在后续章节中将学到的“热电偶测温”，根据热电效应，将被测温度值转化成热电势，进而实现测温的。（2）组成：敏感元件和转换部分。在后续章节中将学到“半导体应变片式传感器”，能把被测对象受力后的微小变形感受出来，通过一定的桥路转换成相应的电压信号输出。这样，通过测量传感器输出电压便可知道被测对象的受力情况。（3）对传感器的要求：单函数关系；灵敏度高和不敏感；不干扰或尽量少干扰。2、变换器将

13、传感器传来的微弱信号经某种方式的处理变换成测量显示所要求的信号。前置放大器、滤波器、/D转换器和非线性校正器等。（3）对变换器的要求：性能稳定、准确度高，信息损失最小。3、显示装置实现对被测参数数值的指示、记录、有时还带有调节功能，以控制生产过程。4、传送元件建立各测量环节输入、输出信号之间的联系。（2）对传送元件的要求：没有信息能量损失、没有信号波形失真、不能引入干扰。1.5.2测量系统的基本特性（1）基本特性分类两类：静态特性和动态特性。分析方法：动、静态特性是相关联的。为分析方便，分开讨论，把造成动态误差的非线性因素作为静态特性处理。（2）研究基本特性的目的教材P16被测参量测量系统的输

14、入（激励）信号测量系统的输出信号响应下面介绍的测量系统基本特性不仅适用于整个系统，也适用于组成测量系统的各个环节。2、测量系统的静态特性（1）测量系统基本静态特性被测物理量和测量系统处于稳定状态时，系统的输出量与输入量之间的函数关系。测量系统的输入量x 输出量y代数方程描述：式中，各常数项决定着测量系统输入输出关系曲线的形状和位置，是决定测量系统基本静态特性的参数。除a0、a1不为零外，其余各项常数均为零，此时测量系统是一个线性系统。对于理想系统，要求其静态特性曲线应该是线性的，或者在一定的测量范围之内是线性的。只要已知测量系统各组成部分的基本静态特性，按照一定方式组合（如串联、并联和反馈等）

15、，不难求得测量系统总的静态特性。（2）测量系统的静态性能指标常用：准确度、正确度、精密度、量程、灵敏度等。a准确度及准确度等级准确度是一个定性的概念，它并不指误差的大小。不能表示为5mg、1，称为过阻尼 以指数规律随时间的增大2）若=1，称为临界阻尼 而逼近稳态3）若01，称为欠阻尼衰减的正弦振荡4）若0，称为过阻尼等幅无阻尼振荡见教材P2526。测量系统的频域动态性能指标由测量系统的幅频特性和相频特性的特性参数来表示，主要有通频带、工作频带以及系统固有角频率。1.6测量技术的发展状况传感器向着集成化、微型化和智能化的方向发展。教材P27，思考题1-1间接测量法和组合测量法的区别。1-2、1-5、1-6和1-7。2温度测量仪表2.1概述2.1.1温度和温标1、温度的基本概念温度是物质的状态函数，是表征物体冷热程度的物理量。宏观热平衡微观分子平均动能2、温度的测量A测温依据和数学物理基础测温依据热平衡数学物理基础事先已知一个物体的某些性质或状态随温度变化的定量关系，就可以通过该物体的性质或状态的变化情况来获知温度。B测温物质（了解）测温物质即感温元件。3、温标温度的数值表示方法。包括经验温标、热力学温