誤差的基本知識及消除

1、項(xiàng)目一項(xiàng)目一 電工儀表與測量的基本知識電工儀表與測量的基本知識知識二 電工儀表的誤差和準(zhǔn)確度1.什么是誤差？什么是誤差？2.什么是準(zhǔn)確度？它和誤差之間的關(guān)系是什么？什么是準(zhǔn)確度？它和誤差之間的關(guān)系是什么？3.在實(shí)際中，電工儀表的誤差是如何產(chǎn)生？它是否在實(shí)際中，電工儀表的誤差是如何產(chǎn)生？它是否能夠消除？誤差的表示方法有哪些？能夠消除？誤差的表示方法有哪些？在電工測量中，測量結(jié)果和被測量的實(shí)際值之間在電工測量中，測量結(jié)果和被測量的實(shí)際值之間總會存在一定的差值，這個(gè)差值叫做誤差。總會存在一定的差值，這個(gè)差值叫做誤差。指示儀表的測量結(jié)果與實(shí)際值的接近程度，儀指示儀表的測量結(jié)果與實(shí)際值的接近程度，儀表的

2、準(zhǔn)確度越高，誤差越小。表的準(zhǔn)確度越高，誤差越小。知識二 電工儀表的誤差和準(zhǔn)確度儀表誤差的儀表誤差的分類分類(按產(chǎn)生原因按產(chǎn)生原因)儀表誤差種類特點(diǎn)舉例說明基本誤差儀表在正常工作條件下，由于儀表本身的結(jié)構(gòu)、制作工藝等方面的不完善而產(chǎn)生的誤差。如儀表活動(dòng)部分的摩擦、標(biāo)度尺標(biāo)度尺刻度不準(zhǔn)刻度不準(zhǔn)、零件裝配不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻恼`差，都是基本誤差。基本誤差是儀表本身所固有的誤差，一般一般無法消除無法消除。附加誤差儀表因?yàn)槠x了規(guī)定的工作條件而產(chǎn)生的誤差。如溫度、頻率、波形的變化超出規(guī)定的使用條件，工作位置不當(dāng)或存在外磁場、外電場的影響等原因造成的誤差，都是儀表的附加誤差。附加誤差實(shí)際上是一種因外界工作條件改

3、變而造成的額外誤差，一般一般可以消除?？梢韵?。誤差的表示方法 1、絕對誤差、絕對誤差 2、相對誤差、相對誤差3、引用誤差、引用誤差誤差的表示方法 1、絕對誤差 儀表的指示值儀表的指示值 與被測量實(shí)際值與被測量實(shí)際值 之間的差值之間的差值叫做絕對誤差，用叫做絕對誤差，用 表示。表示。0AAxxA0A 在計(jì)算在計(jì)算 時(shí)，通?？捎镁群芨叩臉?biāo)準(zhǔn)表的指時(shí)，通?？捎镁群芨叩臉?biāo)準(zhǔn)表的指示值近似代替被測量的實(shí)際值。示值近似代替被測量的實(shí)際值。 特點(diǎn)特點(diǎn)： 絕對誤差是一個(gè)具有確定的大小、符絕對誤差是一個(gè)具有確定的大小、符號及單位的量。號及單位的量。單位給出了被測量的量綱，其單位給出了被測量的量綱，其單位與

4、測得值相同。單位與測得值相同。 絕對誤差不能完全說明測量的準(zhǔn)確度。絕對誤差不能完全說明測量的準(zhǔn)確度。例題例題1-1 用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓表來校驗(yàn)甲、乙兩個(gè)電壓表，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)表的指示值為220V時(shí)，甲、乙兩表的讀數(shù)分別為220.5V和219V。 求甲、乙兩表的絕對誤差。求甲、乙兩表的絕對誤差。解：代入絕對誤差的定義式得甲表的絕對誤差：VAAx5 .02205 .220011乙表的絕對誤差：VAAx1220219022小結(jié)小結(jié) 計(jì)算結(jié)果表明：絕對誤差有正負(fù)之分。正計(jì)算結(jié)果表明：絕對誤差有正負(fù)之分。正誤差說明儀表指示值比實(shí)際值大，負(fù)值說誤差說明儀表指示值比實(shí)際值大，負(fù)值說明指示值比實(shí)際值小。另外，甲表指示值明

5、指示值比實(shí)際值小。另外，甲表指示值偏離實(shí)際值較小，只有偏離實(shí)際值較小，只有0.5V；而乙表的指；而乙表的指示偏離實(shí)際值較大，有示偏離實(shí)際值較大，有1V。顯然，甲表的。顯然，甲表的指示值比乙表更準(zhǔn)確。指示值比乙表更準(zhǔn)確。誤差的表示方法2、相對誤差、相對誤差0A測量的絕對誤差測量的絕對誤差 與被測量真實(shí)值與被測量真實(shí)值 比值的百比值的百分?jǐn)?shù)叫做相對誤差，用符號分?jǐn)?shù)叫做相對誤差，用符號 表示，即表示，即%1000A 特點(diǎn)：特點(diǎn)：相對誤差只有大小和符號，而無量綱，一般相對誤差只有大小和符號，而無量綱，一般 用百分?jǐn)?shù)來表示。用百分?jǐn)?shù)來表示。 相對誤差常用來衡量測量的相對準(zhǔn)確程度。相對誤差常用來衡量測量的

6、相對準(zhǔn)確程度。例題1-2 已知甲表測量200V電壓時(shí) ，乙表測量10V電壓時(shí) 。試比較兩表的相對誤差。V12V21%1%1002002%1000111A %10%100101%1000222A 甲表相對誤差為乙表相對誤差為 由結(jié)果可以看出：甲由結(jié)果可以看出：甲表的絕對誤差表的絕對誤差 是乙表是乙表絕對誤差的絕對誤差的2 2倍，但是，倍，但是，甲表的相對誤差小，乙甲表的相對誤差小，乙表的相對誤差大。表的相對誤差大。 實(shí)際中，相對誤差用實(shí)際中，相對誤差用來判斷測量結(jié)果的準(zhǔn)確來判斷測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度。程度。1例題1-3 例題：用1m測長儀測量0.01m長的工件，其絕對誤差=0.0006m，但用來測量

7、1m長的工件，其絕對誤差為0.0105m。前者的相對誤差為：前者的相對誤差為：641/0.610/ 0.010.610rl 后者的相對誤差為：后者的相對誤差為：652/10.5 10/11.1 10rl 用絕對誤差不便于比較不同量值、不同單位、不同用絕對誤差不便于比較不同量值、不同單位、不同物理量等的準(zhǔn)確度物理量等的準(zhǔn)確度。誤差的表示方法 3、引用誤差 引用誤差實(shí)際上就是儀表在最大讀數(shù)時(shí)的相引用誤差實(shí)際上就是儀表在最大讀數(shù)時(shí)的相對誤差，即滿刻度相對誤差。因?yàn)榻^對誤差對誤差，即滿刻度相對誤差。因?yàn)榻^對誤差基本不變，儀表量程也不變，故引用誤差可基本不變，儀表量程也不變，故引用誤差可以來表示一個(gè)儀表

8、的準(zhǔn)確程度。以來表示一個(gè)儀表的準(zhǔn)確程度。100%mmA 絕對誤差和儀表的量程Am比值的百分?jǐn)?shù)。儀表的準(zhǔn)確度儀表的準(zhǔn)確度 儀表的最大絕對誤差 與儀表量程 比值的百分?jǐn)?shù)，叫做儀表的準(zhǔn)確度K(%)，即：(%)100%mmKAmmAK表示儀表的準(zhǔn)確度等級。那么儀表的絕對誤差：(%)100mKAm儀表的引用誤差即為：儀表的引用誤差即為：(%)mAKAx 是被測值，是被測值， 是標(biāo)是標(biāo)準(zhǔn)儀表量程準(zhǔn)儀表量程AxxAmA儀表的準(zhǔn)確度儀表的準(zhǔn)確度 例：某被測電壓為100V左右，現(xiàn)有0.5級、量程為300v和1.0級、量程為150v兩塊電壓表，問選用哪一塊合適？ 當(dāng)用0.5級、量程為300伏的電壓表測量時(shí)，有 當(dāng)

9、用1.0級、量程為100伏的電表測量時(shí)，有 如果量程選擇適當(dāng)，用1.0級電壓表進(jìn)行測量與用0.5級一樣準(zhǔn)確。 考慮到儀表等級越高，成本越高，故應(yīng)選擇1.0級電壓表進(jìn)行測量。 111300%0.5%1.5%100mxAKA 222150%1.0%1.5%100mxAsA 作業(yè)填空題（7）判斷題（1）選擇題（1）知識三 測量誤差及其消除1系統(tǒng)誤差及其消除方法系統(tǒng)誤差及其消除方法 在重復(fù)性條件下，對同一被測量進(jìn)行無限多次測在重復(fù)性條件下，對同一被測量進(jìn)行無限多次測量所得結(jié)果的平均值與被測量的真值之差。量所得結(jié)果的平均值與被測量的真值之差。 特征特征：在相同條件下，多次測量同一量值時(shí)，該誤差的絕對值和

10、符號保持不變，或者在條件改變時(shí)， 按某一確定規(guī)律變化的誤差。 系統(tǒng)誤差 例例： 用天平計(jì)量物體質(zhì)量時(shí)，砝碼的質(zhì)量偏差 用千分表讀數(shù)時(shí)，表盤安裝偏心引起的示值誤差 刻線尺的溫度變化引起的示值誤差 消除方法：消除方法： (1)對度量器、測量儀器儀表進(jìn)行校正。 (2)消除產(chǎn)生誤差的根源。 (3)采用特殊的測量方法。偶然誤差及其消除方法偶然誤差及其消除方法 2偶然誤差及其消除方法偶然誤差及其消除方法 是一種大小和符號都固定不變的誤差是一種大小和符號都固定不變的誤差 特征特征：在相同測量條件下，多次測量同一量值時(shí)，絕對值和符號以不可預(yù)定方式變化的誤差。 例如例如：實(shí)驗(yàn)條件的偶然性微小變化，如溫度波動(dòng)、噪聲干擾、電磁場微變、電源電壓的隨機(jī)起伏、地面振動(dòng)等。 消除方法：消除方法：測得值與在重復(fù)性條件下對同一被測量進(jìn)行無限多次測量結(jié)果的平均值之差。粗大誤差 3、 粗大誤差粗大誤差（疏忽誤差、過失誤差或簡稱粗差） 指明顯超出統(tǒng)計(jì)規(guī)律預(yù)期值的誤差。 特征特征：由于該誤差很大，