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测量误差的基础理论系统误差随机误差粗大误差.pdf

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随机误差 在相同条件下多次重复测量同一被测参量时， 测量误差的大小与符号均无规律变化，这类误 测量误差的基础理论差称为随机误差。 通常用精密度表征随机误差的大小。精密 度越低，随机误差越大；精密度越高，随机误 差越小。 1.3测量误差的理论基础 粗大误差 误差太大 如何减小误差？ 粗大误差是指明显超出规定条件下预期的误差， 分析误差来源特点是误差数值大，明显歪曲了测量结果。 系统误差 随机误差正常的测量数据应是剔除了粗大误差的数据， 粗大误差因此我们通常研究的测量结果误差中仅包含系统 和随机两类误差。 1.3.2误差的估计和评价处理方法 系统误差 系统误差 实验对比，残余误差观察，标准差判据 在相同条件下，多次重复测量同一被测 参量时，其测量误差的大小和符号保持不变，随机误差 或在条件改变时，误差按某一确定的规律变化，统计方法——计算标准差 这种测量误差称为系统误差。误差值恒定不变 的又称为恒值系统误差，误差值变化的则称为 变值系统误差。粗大误差 用一定的判据，去除特别大的误差 1 第一节检测技术的原理与方法 1.3.3减少测量误差参数检测的一般方法 分析引起误差的各参数 光学法辐射式温度计红外式气体成分分析仪 修正法（补偿法） 利用光的散射、透射、折射和反射，用光强表示被测量大小， 替代法、对照法用光电元件接收光信号。 抗干扰措施 确保某些参数恒定 多次测量 第二章检测技术与检测元件 光学元件 检测仪表系统 敏感元件 检测元件 转换元件 变换传输处理显示 基础效应自然规律 第一节检测技术的原理与方法第一节检测技术的原理与方法 基础效应参数检测的一般方法 效应名称输出量检测元件及应用力学法 弹性应变片节流件测流速 光导效应电阻光敏电阻，测量光强 也称机械法，用敏感元件把被测量转换成机械位移、变形等。 光生伏特效应电压或电流光电池、光敏二极管、光敏三 极管 光电子发射效应电流光电管、光电倍增管，检测微 弱光信号 压阻效应电阻扩散硅传感器，测量力、压力 等 压电效应电压（电荷）压电晶体、压电陶瓷，测量力、 压力等 压磁效应感抗压磁元件，用于测量力、扭力、 转矩等 热电效应电压热电偶，测量温度 霍尔效应电压霍尔传感器，用于位移、压力、 磁场和电流等测量 2 涡街流量计压电元件 第一节检测技术的原理与方法第一节检测技术的原理与方法 参数检测的一般方法 声学法 超声波流量计超声波物位计 热学法 热线风速仪利用超声波的传播及在界面处的反射。 根据被测介质的热物理量的差异和热平衡原理。 第一节检测技术的原理与方法第一节检测技术的原理与方法 电学法 热敏电阻热电偶 声学法 用敏感元件把被测量转换成电压、电阻、电容等电学量。超声波流量计超声波物位计 利用超声波的传播及在界面处的反射。 3 第一节检测技术的原理与方法第一节检测技术的原理与方法 磁学法参数检测的一般方法 电磁流量计 利用被测介质磁性参数的差异及在磁场中表现出的特性。 化学法 压磁效应、霍尔效应、电磁感应气敏传感器湿敏传感器 利用化学反应原理，检测混合物中某特定物质的浓度。 吸附效应、光化学效应、热化学效应 第一节检测技术的原理与方法 参数检测的一般方法 磁敏元件 生物反应法毒性检测 生物活性物质能识别某种被测物质，并发生生物学反应，产 生物理、化学现象，或产生新的化学物质。 第一节检测技术的原理与方法 射线法物位检测浓度检测选择敏感元件要考虑的因素 放射线穿过介质时部分能量会被吸收，吸收程度与物质层厚度、 物质密度有关。 适用范围 一般要求输出与被测量 之间有明确的单调上升或下 参数测量范围降的关系，最好是线性关系。 且该关系受其它因素的影响 小，重复性要好。 输出特性 价格、易复制性、安全性、易安装性 over 4