《过程检测基础》PPT课件.ppt

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1、EXIT第1章 过程检测基础EXIT本章内容本章内容本章内容本章内容 一、检测技术的基本概念一、检测技术的基本概念 二、检测仪表的基本概念二、检测仪表的基本概念 三、检测仪表的基本性能指标三、检测仪表的基本性能指标 四、四、检测的基本方法检测的基本方法 五、测量误差及其分类五、测量误差及其分类 六、测量系统的基本特性六、测量系统的基本特性EXIT学习目标学习目标学习目标学习目标 一、理解一、理解“检测检测检测检测”与与“测量测量”二、二、二、二、理解理解检测仪表的性能指标含义检测仪表的性能指标含义检测仪表的性能指标含义检测仪表的性能指标含义 三、掌握检测仪表的基本组成三、掌握检测仪表的基本组成

2、三、掌握检测仪表的基本组成三、掌握检测仪表的基本组成 四、四、四、四、掌握掌握掌握掌握检测的基本方法检测的基本方法检测的基本方法检测的基本方法 五、五、五、五、掌握掌握掌握掌握测量误差及其分类测量误差及其分类测量误差及其分类测量误差及其分类 六、六、六、六、掌握掌握掌握掌握测量系统的基本特性测量系统的基本特性测量系统的基本特性测量系统的基本特性EXIT第第1 1节节 检测技术的基本概念检测技术的基本概念检测检测EXIT什么是检测？什么是检测？检测就是去认识检测就是去认识检测就是去认识检测就是去认识检测是认识自然界的主要手段检测是认识自然界的主要手段检测是认识自然界的主要手段检测是认识自然界的主

3、要手段.从从信息论信息论角度讲，检测就是获得信息的过程。角度讲，检测就是获得信息的过程。在科研、生产和军事等领域，检测是必不可少的过程。在科研、生产和军事等领域，检测是必不可少的过程。通常所讲的检测是指使用专门的工具，通过实验和计算，通常所讲的检测是指使用专门的工具，通过实验和计算，进行比较，找出被测参数的进行比较，找出被测参数的量值量值或判定被测参数的或判定被测参数的有无有无。检测的过程就是用检测的过程就是用敏感元件敏感元件将被测参数的信息转换成将被测参数的信息转换成另一种形式的信息，通过另一种形式的信息，通过显示显示或其它形式被人们所认知。或其它形式被人们所认知。EXIT第第2 2节节 检

4、测仪表的基本概念检测仪表的基本概念一、检测仪表一、检测仪表敏感敏感元件元件信号信号变换变换传输传输处理处理显示装置显示装置非线性非线性 运算运算 用用敏敏感感元元件件将将被被测测参参数数的的信信息息转转换换成成另另一一种种形形式式的的信信息息，通通过过信信息息的的处处理理、传传输输、显显示示等等形形式被人们所认识式被人们所认识EXIT测量过程的两个阶段测量过程的两个阶段信号转换：信号转换：将被测信息转换为易于测将被测信息转换为易于测量的信息（如机械位移、量的信息（如机械位移、电压、电流等）电压、电流等）定标定标将被测参数与单位信号将被测参数与单位信号比较，确定具体数值比较，确定具体数值传感器传

5、感器仪表仪表EXIT二、检测系统：二、检测系统：由若干个检测仪表或传感器组成实现一个完整的或多个参由若干个检测仪表或传感器组成实现一个完整的或多个参数的测量数的测量例：电参数测量仪（电压、电流、功率）例：电参数测量仪（电压、电流、功率）敏感元件敏感元件1 1敏感元件敏感元件2 2敏感元件敏感元件n n.信号信号变换变换处理处理显示显示装置装置EXIT敏感元件敏感元件（sensor）：感受被测参数并将其变化转换成另一）：感受被测参数并将其变化转换成另一种物理量的变化。种物理量的变化。传感器传感器（transducer）：直接感受被测参数，并将其变化转）：直接感受被测参数，并将其变化转换成易于传送

6、的物理量。换成易于传送的物理量。变送器变送器（transmitter）：一种特殊的传感器，使用统一动力）：一种特殊的传感器，使用统一动力源，输出标准信号。源，输出标准信号。被测参数被测参数（measured）：用敏感元件直接感受的测量参数。）：用敏感元件直接感受的测量参数。待测参数待测参数（parameter to be measured）：需要获取的测量）：需要获取的测量参数。参数。直接测量直接测量（direct measurement）：不必测量与待测参数有）：不必测量与待测参数有关系的其它量，而直接得到待测量的量值。关系的其它量，而直接得到待测量的量值。间接测量间接测量（indirect

7、 measurement）：通过测量与待测参数）：通过测量与待测参数有关系的其它量，经一定数学处理得到待测量的量值。有关系的其它量，经一定数学处理得到待测量的量值。三、一些重要术语三、一些重要术语EXIT检测检测检测检测与与与与测量测量测量测量的关系？的关系？的关系？的关系？测量测量测量测量确定被测对象量值。确定被测对象量值。确定被测对象量值。确定被测对象量值。检测检测检测检测可能是确定量值，也可以是判定可能是确定量值，也可以是判定可能是确定量值，也可以是判定可能是确定量值，也可以是判定 被被被被测参数的测参数的测参数的测参数的“有有有有”或或或或“无无无无”，也可以是一种预报、故，也可以是一

8、种预报、故，也可以是一种预报、故，也可以是一种预报、故障分析。障分析。障分析。障分析。被测参数被测参数被测参数被测参数与与与与待测参数待测参数待测参数待测参数的关系？的关系？的关系？的关系？直接测量直接测量中，被测参数中，被测参数 待测参数；待测参数；间接测量间接测量中，被测参数中，被测参数 待测参数。待测参数。就是就是一般不是一般不是EXIT检测仪表的分类检测仪表的分类温度检测仪表温度检测仪表 压力检测仪表压力检测仪表 流量检测仪表流量检测仪表 物位检测仪表物位检测仪表连续式检测仪表连续式检测仪表 开关式检测仪表开关式检测仪表机械式仪表机械式仪表 电式仪表电式仪表 气式仪表气式仪表 光式仪表

9、光式仪表就地显示仪表就地显示仪表 远传式仪表远传式仪表被测参数被测参数响应形式响应形式能源类型能源类型能否远传能否远传输出显示输出显示应用场所应用场所使用对象使用对象模拟式仪表模拟式仪表 数字式仪表数字式仪表普通型普通型 隔爆型隔爆型 本安型本安型民用民用 工业用工业用 军事用军事用EXITxy传递函数传递函数 相对误差相对误差xy传递函数传递函数 相对误差相对误差 环节越多，环节越多，误差越大误差越大精心制作反馈精心制作反馈通道可获得较通道可获得较高的准确度和高的准确度和灵敏度灵敏度检测元件检测元件闭环仪表无法克服或减小检测元件的任何误差。闭环仪表无法克服或减小检测元件的任何误差。反馈通道的

10、相对误反馈通道的相对误差差EXIT测量范围和量程测量范围和量程测量范围和量程测量范围和量程输入输入输入输入输出特性输出特性输出特性输出特性稳定性稳定性稳定性稳定性重复性与再现性重复性与再现性重复性与再现性重复性与再现性可靠性可靠性可靠性可靠性误差误差误差误差准确度与准确度等级准确度与准确度等级准确度与准确度等级准确度与准确度等级动态响应特性动态响应特性动态响应特性动态响应特性第第3 3节检测仪表的基本性能指标节检测仪表的基本性能指标EXIT测量范围和量程测量范围和量程测量范围和量程测量范围和量程测量范围测量范围 量程量程=测量上限值测量下限值测量上限值测量下限值量程还与准确度及仪表选用有关量程

11、还与准确度及仪表选用有关 EXIT输入输入输入输入输出特性输出特性输出特性输出特性 灵敏度灵敏度线性仪表线性仪表 非线性仪表非线性仪表 Const.死区死区(不灵敏区不灵敏区)输入变化不致引起输出输入变化不致引起输出可察觉可察觉变化的区间。变化的区间。灵敏度为零灵敏度为零 起因：电路偏置不当、机械传动中的摩擦和间隙起因：电路偏置不当、机械传动中的摩擦和间隙 有时故意将死区调大，防止输出随输入变化过快有时故意将死区调大，防止输出随输入变化过快EXIT 回差（回差（变差、滞环变差、滞环）输入值输入值输输出出值值正行程正行程反行程反行程回差回差 同一被测量在上升和下降同一被测量在上升和下降时输出值间

12、的最大差时输出值间的最大差输入值输入值输输出出值值理论理论实际实际 线性度线性度 输入输入-输出特性曲线对输出特性曲线对相应直线的偏离程度相应直线的偏离程度非线性误差非线性误差EXIT以下三个量的关系如何？以下三个量的关系如何？再现性再现性回差回差 重复性重复性回差回差 重复性重复性再现性再现性 重复性：重复性：在相同条件下，按在相同条件下，按同一方向同一方向多次测量同一被测多次测量同一被测 量时，仪表提供相近输出的能力量时，仪表提供相近输出的能力 再现性：再现性：在相同条件下，在规定的较长时间内，对同一在相同条件下，在规定的较长时间内，对同一被测量从被测量从两个方向两个方向测量时，仪表输出值

13、的一致程度测量时，仪表输出值的一致程度EXIT主要指标主要指标 保险期保险期：仪表使用后能有效完成任务的期限仪表使用后能有效完成任务的期限 有效性有效性：仪表在规定时间内能正常工作的概率仪表在规定时间内能正常工作的概率 狭义可靠性狭义可靠性：结构可靠性结构可靠性：工作时不出故障的概率：工作时不出故障的概率 性能可靠性性能可靠性：满足原定要求的概率：满足原定要求的概率可靠性可靠性可靠性可靠性EXIT 可靠度可靠度 R(t)：规定时间内无故障的概率规定时间内无故障的概率不可靠度不可靠度 F(t)=1 R(t)故障率故障率 ：仪表工作到仪表工作到t t时刻时时刻时单位时间内发生故障的概率单位时间内发

14、生故障的概率 平均无故障工作时间（平均无故障工作时间（Mean Time Between Failure）仪表在相邻两次故障间隔内有效工作的平均时间仪表在相邻两次故障间隔内有效工作的平均时间 平均工作时间（平均工作时间（Mean Time To Failure）不可修复产品从开始工作到发生故障前的平均时间不可修复产品从开始工作到发生故障前的平均时间平均寿命平均寿命平均寿命平均寿命 平均故障修复时间（平均故障修复时间（Mean Time To Repair）仪表出现故障到恢复工作时的平均时间仪表出现故障到恢复工作时的平均时间EXIT例题例题 故障率故障率 =2%/1000h;100台表在台表在1

15、000小时内故障小时内故障2台台!可靠度可靠度 R(t)=exp(-0.02/1000.t)!T=100;R=99.8%;T=1000,R=98%;t=10000,R=82%平均寿命平均寿命=1000/0.02=50000hEXIT 相对误差相对误差 绝对误差绝对误差 引用误差引用误差 仪表基本误差仪表基本误差 仪表满刻度相对误差仪表满刻度相对误差 允许误差允许误差 标准条件下，仪表全量程范围内各输标准条件下，仪表全量程范围内各输出值误差中绝对值最大者出值误差中绝对值最大者误误制造单位为保证仪表不超过基本误差而设的限值制造单位为保证仪表不超过基本误差而设的限值一般希望被测量一般希望被测量接近仪

16、表上限值，接近仪表上限值，故多用引用误差故多用引用误差EXIT判定仪表测量精确性？判定仪表测量精确性？用仪表用仪表满刻度相对误差满刻度相对误差来衡量来衡量准确度（精度、精确度）仪表给出接近于真值的响应能力仪表给出接近于真值的响应能力准确度与准确度等级准确度与准确度等级准确度与准确度等级准确度与准确度等级EXIT 先用满刻度相对误差略去百分号作为仪表先用满刻度相对误差略去百分号作为仪表的准确度，再选数值上与它最接近又比它大的的准确度，再选数值上与它最接近又比它大的等级作为该仪表的准确度等级。等级作为该仪表的准确度等级。仪表基本误差越小，准确度越高；基本误差不仪表基本误差越小，准确度越高；基本误差

17、不仪表基本误差越小，准确度越高；基本误差不仪表基本误差越小，准确度越高；基本误差不变时，量程越大，准确度越高。变时，量程越大，准确度越高。变时，量程越大，准确度越高。变时，量程越大，准确度越高。准确度等级：准确度等级：，0.05,0.1,0.25,0.35,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0,例：例：仪表基本误差仪表基本误差=2.3；量程；量程=200 仪表满刻度相对误差仪表满刻度相对误差=1.15%;准确度等级准确度等级:1.5EXIT1t0.632T响应时响应时间间$时间稳定性时间稳定性 工作条件恒定时，输出在一段时间内随机变动量的大小工作条件恒定时，输出在一段时间内随机变动量的大小$

18、使用条件变化稳定性使用条件变化稳定性 在规定的使用条件内，某个条件在规定的使用条件内，某个条件的变化对输出的影响的变化对输出的影响动态响应特性动态响应特性动态响应特性动态响应特性T T越短，动态越短，动态越短，动态越短，动态响应特性越好。响应特性越好。响应特性越好。响应特性越好。稳定性稳定性稳定性稳定性EXIT一、按测量手续分类一、按测量手续分类1、直接测量、直接测量2、间接测量、间接测量用标定的仪器、仪表进行测量，从而直接测得到测量的数值用标定的仪器、仪表进行测量，从而直接测得到测量的数值这种方法是工程上广泛采用的方法这种方法是工程上广泛采用的方法被测量本身不易直接测量，但可以通过与被测量有

19、一定有关系被测量本身不易直接测量，但可以通过与被测量有一定有关系的其他量（一个或几个），来求出被测量的数值。的其他量（一个或几个），来求出被测量的数值。优点：测量过程简单迅速。优点：测量过程简单迅速。缺点：测量精度不高。缺点：测量精度不高。例如测量某固体的密度时，可以通过称重、量出其几何尺例如测量某固体的密度时，可以通过称重、量出其几何尺寸，计算出体积，再计算密度。寸，计算出体积，再计算密度。第第4 4节节 检测的基本方法检测的基本方法EXIT3、组合测量、组合测量 如果有多个被测量，而且被测量又与某些可以通过直接如果有多个被测量，而且被测量又与某些可以通过直接和间接测量方法测量结果存在一定的

20、函数关系，则可先测这和间接测量方法测量结果存在一定的函数关系，则可先测这几个量，再求解函数关系组成的联立方程组，从而求得多个几个量，再求解函数关系组成的联立方程组，从而求得多个被测量的数值。显然这种方法是一种监用直接测量和间接测被测量的数值。显然这种方法是一种监用直接测量和间接测量的方式。量的方式。以上三种测量方法中，直接测量快捷简便，间接测量以上三种测量方法中，直接测量快捷简便，间接测量和组合测量相对复杂。间接测量和组合测量多用于科学实和组合测量相对复杂。间接测量和组合测量多用于科学实验和一些特殊的场合。验和一些特殊的场合。EXIT二、按测量方式分类二、按测量方式分类1、偏差式测量、偏差式测

21、量直接在经过校准的仪器仪表上读取数值直接在经过校准的仪器仪表上读取数值特点特点它是以间接的方式实现被测量与标准量（校准结果）它是以间接的方式实现被测量与标准量（校准结果）的比较。的比较。例如用电磁式仪表，测量电路中的电流、电压，就例如用电磁式仪表，测量电路中的电流、电压，就属于偏差式测量。属于偏差式测量。这种测量方法过程比较简单、迅速，因此广泛应用于这种测量方法过程比较简单、迅速，因此广泛应用于工程测量。工程测量。EXIT2、零位式测量、零位式测量在测量过程中，用指零仪表（如检流计）的零位指示测在测量过程中，用指零仪表（如检流计）的零位指示测量系统的平衡状态。用已知的基准量决定被测量。量系统的

22、平衡状态。用已知的基准量决定被测量。只要零指示器的灵敏度足够高，零位式测量的准确度几乎只要零指示器的灵敏度足够高，零位式测量的准确度几乎等同于标准量的准确度，因而测量准确度很高。等同于标准量的准确度，因而测量准确度很高。例如用惠斯登电桥测量电阻，天平称重也是这个道理。例如用惠斯登电桥测量电阻，天平称重也是这个道理。是常用于在实验室和做精密测量的一种方法。是常用于在实验室和做精密测量的一种方法。平衡状态，需要进行反复调节，即使采用一些自动平衡平衡状态，需要进行反复调节，即使采用一些自动平衡技术，检测速度仍然较慢。技术，检测速度仍然较慢。不足不足:EXIT3、微差式测量、微差式测量偏差式测量法和零

23、位式测量法相结合。偏差式测量法和零位式测量法相结合。它通过测量被测量与标准量之差（通常这个差值很小）来它通过测量被测量与标准量之差（通常这个差值很小）来测得被测量的值。测得被测量的值。被被测测量量X标标准准量量SP差值差值EXIT时域测量主要测量被测量随时间的变化规律。时域测量主要测量被测量随时间的变化规律。例例:使用示波器观察脉冲信号的上升沿、下降沿以及动态电路的使用示波器观察脉冲信号的上升沿、下降沿以及动态电路的暂态过程等。暂态过程等。三、按被测量的性质的分类三、按被测量的性质的分类1、时域测量也称为瞬时测量、时域测量也称为瞬时测量2、频域测量也称为稳态测量、频域测量也称为稳态测量主要目的

24、是获得被测量与频率之间的关系。主要目的是获得被测量与频率之间的关系。如频谱分析仪分析信号的频谱、测量放大器的幅频特性、如频谱分析仪分析信号的频谱、测量放大器的幅频特性、相频特性等。相频特性等。EXIT主要是对各类噪声信号进行动态测量和统计分析主要是对各类噪声信号进行动态测量和统计分析3、随机测量、随机测量,也称为统计测量也称为统计测量按对测量精度的要求可分为精密测量和工程测量。按对测量精度的要求可分为精密测量和工程测量。按测量时测量者对测量过程的干预程度可分为自动测量和按测量时测量者对测量过程的干预程度可分为自动测量和非自动测量。非自动测量。按被测量与测量结果获取地点的关系可以分为本地测量和按

25、被测量与测量结果获取地点的关系可以分为本地测量和远地测量（遥测）。远地测量（遥测）。除上述几种常见的分类方法还有其他一些分类方法除上述几种常见的分类方法还有其他一些分类方法按被测量的属性可以分为电量测量和非电量的测量按被测量的属性可以分为电量测量和非电量的测量EXIT四、测量方法的选择原则四、测量方法的选择原则 从被测量本身的特点来考虑。从被测量本身的特点来考虑。例如按照被测量的性质可例如按照被测量的性质可以分为时域测量、频域测量、数据域测量和随机测量。被测以分为时域测量、频域测量、数据域测量和随机测量。被测量的性质不同，采用的测量仪器和测量方法当然也不同。量的性质不同，采用的测量仪器和测量方

26、法当然也不同。从测量所得到的精确度和灵敏度来考虑从测量所得到的精确度和灵敏度来考虑。工程测量和精工程测量和精密测量对这两者的要求有所不同，要注意选仪器、仪表的准密测量对这两者的要求有所不同，要注意选仪器、仪表的准确等级，还要选择测量误差满足要求的测量技术。确等级，还要选择测量误差满足要求的测量技术。考虑测量环境是否符合测量辆设备和测量技术的状况要求，考虑测量环境是否符合测量辆设备和测量技术的状况要求，尽量减少仪器、仪表对被测电路状态的影响。尽量减少仪器、仪表对被测电路状态的影响。测量方法简单可靠，测量原理科学，尽量减少原理型的误差。测量方法简单可靠，测量原理科学，尽量减少原理型的误差。EXIT

27、 在实际测量中，由于测量设备不准确，测量方法不完善、测在实际测量中，由于测量设备不准确，测量方法不完善、测量程序不规范及测量环境因素的影响，都会导致测量结果或多量程序不规范及测量环境因素的影响，都会导致测量结果或多或少地偏离被测量的真值。或少地偏离被测量的真值。测量本身所具有的真正的值。如三角形的内角和等于测量本身所具有的真正的值。如三角形的内角和等于180度度计量部门指定的值。如标准法码的重量、标准尺等。计量部门指定的值。如标准法码的重量、标准尺等。1、误差公理、误差公理2、真值、真值(A0)真值是个理想的概念，一般是很难知道的。真值是个理想的概念，一般是很难知道的。(制图中不允许制图中不允

28、许标注标注“封闭封闭”尺寸尺寸)3、指定（约定）真值、指定（约定）真值(A)“一切测量都有存在，误差自始至终存在于所有科学实验中一切测量都有存在，误差自始至终存在于所有科学实验中”这就是误差公理。这就是误差公理。第第5 5节节 测量误差及其分类测量误差及其分类EXIT 上一级标准所体现的值当作准确无误的值。如：标准温上一级标准所体现的值当作准确无误的值。如：标准温度计、标准仪器、测试带（语音、图象）度计、标准仪器、测试带（语音、图象）测量器具上所标定的数值。测量器具上所标定的数值。灯泡：灯泡：220V100W由测量器具指示的被测量的值。由测量器具指示的被测量的值。3、实际值、实际值/相对真值相

29、对真值(A)4、标称值、标称值标称值指并不一定等于他的真值或实际值标称值指并不一定等于他的真值或实际值5、示值、示值/测量值测量值(X)EXIT测量误差的分析测量误差的分析1、按表示方法分析、按表示方法分析（1）绝对误差）绝对误差另一种表示方法：测量值另一种表示方法：测量值绝对误差。如绝对误差。如1000 1测量值测量值-实际值实际值：X=X-A （2）相对误差）相对误差用来说明测量精度的高低。用来说明测量精度的高低。（A）实际相对误差：）实际相对误差：绝对误差与实际值的百分比。绝对误差与实际值的百分比。EXIT准确度等级准确度等级S，就是满度相对误差划分了，就是满度相对误差划分了7的等级：的

30、等级：（B）示值相对误差）示值相对误差绝对误差与测量值（示值）的百分比。绝对误差与测量值（示值）的百分比。（C）满度相对误差）满度相对误差量程内的最大绝对误差与测量仪器满度值的百分比。量程内的最大绝对误差与测量仪器满度值的百分比。0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0如如0.5级，表示它的满度相对误差不超过级，表示它的满度相对误差不超过0.5%即：即：|m|0.5%或或m=0.5%对于线性刻度对于线性刻度,为了减小示值相对误差，在进行量程选择时为了减小示值相对误差，在进行量程选择时,应尽可能接近满度值。一般以示值不小于满度值的应尽可能接近满度值。一般以示值不小于满度值的2/3为

31、宜。为宜。EXIT例例1 1.5级电压表级电压表,量程量程:0100V,最大绝对误差最大绝对误差?例例2 1.0级电流表级电流表,量程量程100A，测量值分别为，测量值分别为100、80、20A，绝对误差、示值相对误差？，绝对误差、示值相对误差？绝对误差均认为是最大绝对误差绝对误差均认为是最大绝对误差误差的整量化误差的整量化100A时时80A时时20A时时在同一量程内，测量值越小，示值相对误差越大在同一量程内，测量值越小，示值相对误差越大EXIT(3)允许误差，就是满度相对误差、引用误差允许误差，就是满度相对误差、引用误差例例3 要测量要测量100的温度，现有的温度，现有0.5级、级、0300

32、 和和1.0级、级、0100 的两个温度计，示值相对误差？的两个温度计，示值相对误差？0.5级级1.0级级应选用应选用1.0级的温度计，价格低、误差小级的温度计，价格低、误差小EXIT2、按误差出现的规律分析、按误差出现的规律分析(1)系统误差系统误差(2)随机误差随机误差(3)粗大误差粗大误差 在一定测量条件下，在一定测量条件下，测量值中含有不变或按一定规律变测量值中含有不变或按一定规律变化的误差化的误差。系统误差越小，测量就越准确系统误差越小，测量就越准确 有很多复杂原因的微小变化的总合所引起的误差。有很多复杂原因的微小变化的总合所引起的误差。由于人为的原因和环境干扰等原因使测量结果显著偏

33、立其实由于人为的原因和环境干扰等原因使测量结果显著偏立其实际值所造成的误差，如果确属粗大误差，该值应舍去不用。际值所造成的误差，如果确属粗大误差，该值应舍去不用。可以用统计规律来描述，可以从理论上估计对测量结果的影响。可以用统计规律来描述，可以从理论上估计对测量结果的影响。如果一个侧量结果的随机误差和系统误差均很小，则表明该测如果一个侧量结果的随机误差和系统误差均很小，则表明该测量既精密又正确即精确。量既精密又正确即精确。它表现了测量结果的离散性，随机误差说小，精密度越高。它表现了测量结果的离散性，随机误差说小，精密度越高。EXIT3、按误差来源分析、按误差来源分析(1)工具误差工具误差(2)

34、方法误差方法误差 由于测量工具本身不完善引起的误差。由于测量工具本身不完善引起的误差。由于测量方法不完善、所依据的理论不严密以及对测量由于测量方法不完善、所依据的理论不严密以及对测量定义不明确等原因所产生的误差，也叫理论误差。定义不明确等原因所产生的误差，也叫理论误差。EXIT4、按被测量随时间变化速度分析、按被测量随时间变化速度分析(1)静态误差静态误差(2)动态误差动态误差在被测量随时间变化很缓慢和基本不变的过程中产生的误差。在被测量随时间变化很缓慢和基本不变的过程中产生的误差。在被测量随时间变化很快的过程中所产生的误差。在被测量随时间变化很快的过程中所产生的误差。一般惯性、滞后等环节造成

35、的。一般惯性、滞后等环节造成的。EXIT5、按使用条件分析、按使用条件分析(1)基本误差基本误差(2)附加误差附加误差测量系统在规定的标准条件下使用时，所产生的误差。测量系统在规定的标准条件下使用时，所产生的误差。使用条件偏离规定的标准条件时，产生基本误差以外的误差。使用条件偏离规定的标准条件时，产生基本误差以外的误差。EXIT6、按误差与被测量分析、按误差与被测量分析(1)定值误差定值误差(2)累积误差累积误差误差对被侧量来说是一个定值，不随测量的变化而变化。误差对被侧量来说是一个定值，不随测量的变化而变化。在同一量程内误差值与被测量成正比地变化。在同一量程内误差值与被测量成正比地变化。一般

36、是一般是“零点零点”偏差造成的。偏差造成的。一般是一般是“增益增益”偏差造成的。偏差造成的。EXIT1、精确度、精确度(1)精密度。精密度说明测量系统输出值的分散性。精密度。精密度说明测量系统输出值的分散性。精密度是精密度是随机误差随机误差大小的标志，精密度越高说明随机大小的标志，精密度越高说明随机误差越小。误差越小。（2）准确度。准确度说明测量系统输出值与真值的偏差程度。）准确度。准确度说明测量系统输出值与真值的偏差程度。（3）精度。精度是精密度与准确度两者的总和，精度常）精度。精度是精密度与准确度两者的总和，精度常以以满度相对误差满度相对误差（m）来表示）来表示.准确度是准确度是系统误差系

37、统误差(有规律的有规律的/确定的确定的)大小的标志，准确度大小的标志，准确度越高意味着系统误差越小。越高意味着系统误差越小。第第6 6节节 测量系统的基本特性测量系统的基本特性EXIT2、稳定性、稳定性(1)稳定度。在规定时间内测量条件不变的情况下，由稳定度。在规定时间内测量条件不变的情况下，由于系统中随机性变动、周期性变动、漂移等引起输出值于系统中随机性变动、周期性变动、漂移等引起输出值的变化。一般用精密度和观察时间的长短来表示。如时的变化。一般用精密度和观察时间的长短来表示。如时间漂移：间漂移：1mV/h等。等。（2）影响量。测量系统外界环境变化而引起输出变化量。）影响量。测量系统外界环境

38、变化而引起输出变化量。如如:电源电压变化的影响等。电源电压变化的影响等。EXIT3、静态输入（、静态输入（x）/输出输出(y)特性曲线特性曲线(1)线性度（又称非线性误差）线性度（又称非线性误差）Y Y 0 0 x xY YFSFS Y Y 0 0 x xY YFSFS Y Y 0 0 x xY YFSFS 拟合曲线是指与传感器实际特性曲线拟合曲线是指与传感器实际特性曲线“最近的的一条直线最近的的一条直线”。实际特性曲线与拟合曲线之间最大偏差和满度量程输出实际特性曲线与拟合曲线之间最大偏差和满度量程输出的百分比。的百分比。LmaxLmaxLmaxLmaxLmaxLmaxEXIT(2)灵敏度灵敏度Y Y k k0 0 x xY Y k k0 0 x xY Y k k0 0 x x灵敏度就是稳态特性曲线上的斜率。灵敏度就是稳态特性曲线上的斜率。EXIT(3)迟滞性迟滞性迟滞性表示在正、反行程的特性曲线不重合的程度。迟滞性表示在正、反行程的特性曲线不重合的程度。主要原因是：摩擦、间隙等。主要原因是：摩擦、间隙等。Y Y 0 0 x xEXIT(4)重复性重复性当输入按同一方向变化时，在全量程内连续进行多次测当输入按同一方向变化时，在全量程内连续进行多次测试时，所得到的各特性曲线的重复程度。试时，所得到的各特性曲线的重复程度。Y Y 0 0 x x