第2章测量误差分析与数字式万用表的使用精选文档.ppt

《第2章测量误差分析与数字式万用表的使用精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2章测量误差分析与数字式万用表的使用精选文档.ppt（37页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第2章测量误差分析与数字式万用表的使用本讲稿第一页，共三十七页主要任务主要任务任任务务1 1：测量误差的基本原理和测量数据测量误差的基本原理和测量数据的处理的处理任任务务2 2：数字式：数字式万万用表的使用用表的使用本讲稿第二页，共三十七页问题引入什什么么是准确度，精密度是准确度，精密度、精确度？精确度？射射击误差差示意示意图 本讲稿第三页，共三十七页相关知识相关知识测量的目的：量的目的：获得被得被测量的量的真真值。真真值:在一定的在一定的时间和空和空间环境境条条件下，被件下，被测量本身所具有的量本身所具有的真真实数数值。1.2 1.2 测量量误差差本讲稿第四页，共三十七页1.2.11.2.1

2、测量误差的表示方测量误差的表示方法法测量量误差有差有绝对误差和相差和相对误差差两种两种表示方法。表示方法。1.1.绝对误差差（1 1）定）定义：由由测量所得到的被量所得到的被测量量值与与其其真真值之差，之差，称称为绝对误差。差。实际应实际应用中常用用中常用用中常用用中常用实际值实际值A A A A（高一（高一（高一（高一级级以上的以上的以上的以上的测测量量量量仪仪器或器或器或器或计计量器具量器具量器具量器具测测量量量量所得之所得之所得之所得之值值）来来来来代替代替代替代替真真真真值值。绝对误绝对误差：差：差：差：有大小，又有符号和量纲有大小，又有符号和量纲有大小，又有符号和量纲有大小，又有符号

3、和量纲本讲稿第五页，共三十七页1.2.11.2.1测量误差的表示方测量误差的表示方法法（2 2）修正）修正值（校正（校正值）测量量仪器器的的修修正正值可可以以通通过上上一一级标准准的的检定定给出出，修修正正值可可以以是是数数值、表表格格、曲曲线或函或函数数表表达达式等形式。式等形式。被被测量的量的实际值：本讲稿第六页，共三十七页1.2.11.2.1测量误差的表示方测量误差的表示方法法2.2.相相对误差差例：例：测量足球量足球场的的长度和永城到商丘市的距离，若度和永城到商丘市的距离，若绝对误差都差都为1 1米，米，测量的准确程度是否相同？量的准确程度是否相同？（1 1）真真值相相对误差定差定义：

4、绝对误差差与与被被测量的量的真真值之比。之比。相相对误误差是差是差是差是两个两个两个两个有相有相有相有相同量同量同量同量纲纲的量的比的量的比的量的比的量的比值值，只有大小和符只有大小和符只有大小和符只有大小和符号号号号，没没没没有有有有单单位。位。位。位。本讲稿第七页，共三十七页1.2.11.2.1测量误差的表示方测量误差的表示方法法（2 2）实际相相对误差：用差：用实际值A A代替代替真真值A A0 0 （3 3）示）示值相相对误差：用差：用测量量值X X 代替代替实际值A A本讲稿第八页，共三十七页1.2.11.2.1测量误差的表示方测量误差的表示方法法例子：例子：本讲稿第九页，共三十七页

5、1.2.11.2.1测量误差的表示方测量误差的表示方法法（4 4）满度相度相对误差差 用用测量量仪器在一器在一个个量程范量程范围内内出出现的最大的最大绝对误差差与与该量程量程值（上限（上限值下限下限值）之比）之比来来表示的相表示的相对误差，差，称称为满度相度相对误差（或差（或称称引用相引用相对误差）。差）。电工工仪表就是按引用表就是按引用误差差 之之值进行分行分级的。是的。是仪表在工作表在工作条条件下不件下不应超超过的最大引用相的最大引用相对误差。差。我我国国电工工仪表共分七表共分七级：0.10.1，0.20.2，0.50.5，1.01.0，1.51.5，2.52.5及及5.05.0。如。如果

6、果仪表表为S S级，则说明明该仪表的最大引用表的最大引用误差不超差不超过S%S%。本讲稿第十页，共三十七页1.测量过程中产生的误差(1)(1)仪器误差：仪器误差：仪器本身及其附件引入器本身及其附件引入(2)(2)影响误差：影响误差：各各种种环境因素境因素与与要求不一致要求不一致(3)(3)方法误差和理论误差方法误差和理论误差 测量方法不合理所造成，采用近似公式量方法不合理所造成，采用近似公式计算算(4)(4)人人员员误差误差 测量者本身分辨能力、量者本身分辨能力、视觉疲疲劳、固有、固有习惯等等 (5)(5)被测量的不被测量的不稳稳定误差定误差1.2.21.2.2产生生测量量误差的差的来来源源本

7、讲稿第十一页，共三十七页2.处理数据时产生的误差（1）有效数字的化整误差（2）利用各种数学常数引起的误差（3）各种近似计算带来的误差（4）利用各种物理常数时产生的误差本讲稿第十二页，共三十七页1.2.3 1.2.3 仪表的一般选择仪表的一般选择原则原则例例1 1：某待某待测电流流约为100mA100mA，现有有0.50.5级量程量程为0-200mA0-200mA和和 1.5 1.5级量程量程为0-100mA0-100mA的的两个两个电流表，流表，问用用哪哪一一个个电流表流表测量量较好好？解：用解：用解：用解：用0.50.50.50.5级级量程量程量程量程为为0-200mA0-200mA0-20

8、0mA0-200mA电电流表流表流表流表测测100mA100mA100mA100mA时时，最大相，最大相，最大相，最大相对误对误差差差差为为用用用用1.51.51.51.5级级量程量程量程量程为为0-100mA0-100mA0-100mA0-100mA电电流表流表流表流表测测量量量量100mA100mA100mA100mA时时，最大相，最大相，最大相，最大相对对误误差差差差为为本讲稿第十三页，共三十七页例例2.2.要测一个12v左右的电压，现在有两块电压表，其中有一块量成为150v、1.5级，另一块量程为15V，2.5级，问选用哪块电压表合适？本讲稿第十四页，共三十七页1.4测量结果的表示和数

9、据的处理 1.4.11.4.1测量量结果的表示果的表示包括包括两两方面：方面：数数值和和单位位 测量量值加不确定度加不确定度本讲稿第十五页，共三十七页1.4.2有效数字的处理什么是有效数字？指从最左边一位非零数字算起，到含有误差的那位存疑数字为止的所有数字。注意:(1)0在最左边为非有效数字。（2）有效数字位数与测量误差的关系。（3）有效数字不能因选用的单位变化而改变。本讲稿第十六页，共三十七页有效数字的处理为了使了使测量量结果的表示准确唯一，果的表示准确唯一，计算算简便，所便，所以在以在处理理数数据据时要要进行舍入行舍入处理。理。在在测量技量技术中中数数据舍入据舍入规则：（1 1）小于小于5

10、 5舍去舍去末位不末位不变。（2 2）大于大于5 5进1 1 在末位增在末位增1 1。（3 3）等等于于5 5时，取取偶偶数数当当末末位位是是偶偶数数，末末位位不不变；末位是奇；末位是奇数数，在末位增，在末位增1 1（将将末位末位凑凑为偶偶数数）。）。本讲稿第十七页，共三十七页数据舍入规则例：例：将将下列下列数数据舍入到小据舍入到小数数第二位。第二位。12.4312.43444412.4312.43 63.73 63.7350150163.7463.740.690.694994990.69 25.30.69 25.32 2505025.3225.3217.6917.69555517.7017.

11、70 123.1 123.11 15050123.12123.12本讲稿第十八页，共三十七页课课堂堂练习题练习题 有有一一电电源源变变压压器器如如图图所所示示，已已知知原原圈圈与与两两个个副副圈圈的的圈圈数数比比w w1212:w w3434:w:w4545=1:2:2=1:2:2，用用最最大大量量程程为为500V500V的的交交流流电电压压表表量量副副圈圈w34w34电电压压，要要求求相相对对误误差差小小于于2%2%，问问应应该该选选哪个级别哪个级别的的电压电压表？表？V V1 1220V220V50Hz50Hz1 12 2V V2 2V V3 34 45 5本讲稿第十九页，共三十七页任任务

12、务二二 数字式数字式万万用表用表 一个一个顾顾客客来到来到汽汽车维车维修修部部，说，说，他他在行在行驶驶途途中，中，发发现现汽汽车车仪表仪表盘盘上上充充电指示电指示灯亮灯亮了，说明了，说明汽汽车车充充电电系系统统有有故障故障，请请你你找找一下一下故障故障。王王师师傅傅用数字用数字万万用表检测后用表检测后发发现现发发电电机机出现出现故障故障。你会你会检测检测吗吗？案案例例导导入入本讲稿第二十页，共三十七页 一、一、数字式数字式万万用表（用表（DTDT890B+890B+为例）为例）本讲稿第二十一页，共三十七页（1 1）操操作作名名称：称：操操作作活活动动数字万用表测量电阻、电压、电流、电容。（2

13、 2）需用器需用器材材：（3 3）学习目标学习目标学会正确使用数字万用表（会用万用表测量电阻、交流直 流电压、电流、电容）数字万用表、点火线圈、蓄电池等本讲稿第二十二页，共三十七页（1 1）测量电）测量电阻阻（现以一只点火线圈为例）4.4.操操作作步步骤骤：步步骤骤：1 1选择量程：选择量程：估估算：算：可以查资料获得点火线圈次级绕阻电阻值为7.8K。选择：选择：根据阻值范围，把万用表的量程选择开关旋到欧姆档的合适量程档上。本讲稿第二十三页，共三十七页2 2 测测试试：所测得的电阻值为7.85K。然后将两根表棒分别接触被测电阻两端，注意线圈电阻必须与其它元件断开。3 3读读数：数：本讲稿第二十

14、四页，共三十七页使用电阻档时，显示屏显示“1”。表示电阻无穷大或阻值超过范围。当显示“”时，表示电池不足。本讲稿第二十五页，共三十七页（2 2）测量电压）测量电压（现以测量车上蓄电池电压为例）步步骤骤：1 1选择量程：选择量程：估估算：算：选择：选择：蓄电池为直流电压为12V。根据估算电压范围，选择旋钮20V量程。本讲稿第二十六页，共三十七页然后将两根表棒分别接触被测蓄电池两端，2 2测测试试：注意注意:红表笔接红色端或“+”端，黑表笔接黑色端或“”端所测得的电压值为12.76V。3 3读读数：数：本讲稿第二十七页，共三十七页如果不知道被测电压范围，怎么办？（不能在测量中改变量程）。如果显示器

15、只显示“1”，怎么办？本讲稿第二十八页，共三十七页请你用电压法检查一下汽车保险丝的是否正常？请你测量汽车上大灯的电压？本讲稿第二十九页，共三十七页（3 3）测量直流电流）测量直流电流（现以测量发动机点火系低压直流电流）将黑色测试棒置于“COM”公共插口，红色测试棒插入“MA”插口。步步骤骤：1 1插插好表好表棒棒：本讲稿第三十页，共三十七页2 2选择量程：选择量程：估估算：算：点火初级得被测电流约为5A选择：选择：转换开关拨至20A档位。本讲稿第三十一页，共三十七页4 4测测试试：所测得的电压值为4.08A。先让断电器触点闭合，然后把万用表串接在点火线圈初级回路中，再把点火开关打开。5 5读读

16、数：数：本讲稿第三十二页，共三十七页警告注意安全标志。表示输入电流不应超过标准值。本讲稿第三十三页，共三十七页（4 4）测量电）测量电容容：（：（现以一只瓷片电容为例）看电容器的容量标志来判断电容的大小，“473”电容的大小为47103PF=47nF。开关旋到电容挡200n。步步骤骤：1 1 选择量程：选择量程：:估估算算:选择：选择：本讲稿第三十四页，共三十七页所测得的电容值为42.5nF。2 2 测测试试：电容器两极插入测量电容器插孔。3 3读读数：数：本讲稿第三十五页，共三十七页用电阻档测量电容，你认为对吗？本讲稿第三十六页，共三十七页请测出图示三个电容是数值？本讲稿第三十七页，共三十七页