自學(xué)考試電子測(cè)量知識(shí)要點(diǎn)總結(jié)

1、.專業(yè)整理 .第一章 電子測(cè)量的基本概念1. 測(cè)量是通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)客觀事物取得定量信息即數(shù)量概念的過(guò)程。2. 電子測(cè)量： 是泛指以電子技術(shù)為基本手段的一種測(cè)量技術(shù)； 它是測(cè)量學(xué)和電子學(xué)相互結(jié)合 的產(chǎn)物。3. 電子測(cè)量的內(nèi)容：電磁刷和電子測(cè)量（電參數(shù)測(cè)量統(tǒng)稱） 電能量測(cè)量 ：包括對(duì)各種頻率波形下的電壓、電流、功率等的測(cè)量 電信號(hào)特性測(cè)量。 電路元件參數(shù)測(cè)量。 電子設(shè)備的性能測(cè)量。上述測(cè)量中，尤以對(duì)頻率 、時(shí)間、電壓、相位、阻抗等基本電參數(shù)的測(cè)量更為重要。4. 電子測(cè)量的特點(diǎn)：測(cè)量頻率范圍寬。測(cè)量準(zhǔn)確度高低相差懸殊。測(cè)量量程寬。 測(cè)量速度快。可以進(jìn)行遙測(cè)。易于實(shí)現(xiàn)測(cè)試智能化和測(cè)試自動(dòng)化。影響因素眾

2、多， 誤差處理復(fù)雜。5. 電子測(cè)量方法的分類 :A. 按測(cè)量過(guò)程分類：直接測(cè)量：指直接從測(cè)量?jī)x表的讀數(shù)獲取被 測(cè)量值的方法。間接測(cè)量 : 利用直接測(cè)量的量與被測(cè)兩量之間的函數(shù)關(guān)系（可以是公式、 區(qū)縣或表格等） 間接得到被測(cè)量量值的測(cè)量方法。 組合測(cè)量： 當(dāng)某項(xiàng)測(cè)量結(jié)果需用多個(gè)未 知參數(shù)表達(dá)時(shí)， 可通過(guò)改變測(cè)量條件進(jìn)行多次測(cè)量， 根據(jù)測(cè)量量與未知參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系列 出方程組并求解，進(jìn)而得到未知量，這種測(cè)量方法稱為組合測(cè)量。B. 按測(cè)量方式分類：偏差式測(cè)量法（直讀法） ：用儀器儀表指針的位移位置偏差，表示測(cè) 量大小的測(cè)量方法稱為偏差式測(cè)量法。缺點(diǎn)：誤差比較大。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、方便，在工程測(cè)量中廣泛采用

3、。 . 零位測(cè)量法：又稱做零示法或平衡測(cè)量法。 C.按被測(cè)量的性質(zhì)分類：時(shí)域測(cè)量。頻域測(cè)量。數(shù)據(jù)域測(cè)量。隨機(jī)測(cè)量。6. 測(cè)量方法的選擇原則： 被測(cè)量本身的特性。 所要求的測(cè)量準(zhǔn)確度。 測(cè)量環(huán)境現(xiàn)有 測(cè)量設(shè)備等。7. 電子測(cè)量?jī)x器：利用電子技術(shù)對(duì)各種待測(cè)量進(jìn)行測(cè)量的設(shè)備，統(tǒng)稱電子測(cè)量?jī)x器。8. 測(cè)量?jī)x器的功能：變換功能。傳輸功能。顯示功能。9. 測(cè)量?jī)x器的分類： 電平測(cè)量?jī)x器。 電路參數(shù)測(cè)量?jī)x器。 頻率、 時(shí)間、相位測(cè)量?jī)x器。 波形測(cè)量?jī)x器。信號(hào)分析器。模擬電路特性測(cè)試儀器。 數(shù)字電路特性測(cè)試儀器。 測(cè)試用信號(hào)源： 包括各類低頻和高頻信號(hào)發(fā)生器、 脈沖信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)發(fā)生器、 掃頻和噪 聲信號(hào)發(fā)

4、生器。10. 測(cè)量?jī)x器的主要性能指標(biāo)：精度：指測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)（或測(cè)量結(jié)果）與被測(cè)量真值相 一致的程度。 其含義是：精度高，表明誤差?。痪鹊?，表明誤差大。 精度又可用精密度，正確度和準(zhǔn)確度三個(gè)指標(biāo)加以表征。a 精度：精度說(shuō)明儀表指示值的分散性，表示同一測(cè)量條件下對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次測(cè)量 時(shí)，得到的測(cè)量結(jié)果的分散程度。它反映了隨機(jī)誤差的影響。精度高，意味著隨機(jī)誤差小， 測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性好。b 正確度：正確度說(shuō)明儀表指示值與真值的接近程度。所謂真值是指待測(cè)量在待定狀態(tài)下 所具有的真實(shí)值大??；正確度高，則說(shuō)明系統(tǒng)誤差小。c 準(zhǔn)確度：準(zhǔn)確度是精密度和正確度的綜合反映。 （課本 10 頁(yè)）分辨率（ x）

5、 =最小量程最大顯示值 穩(wěn)定性。 輸入阻抗。 靈敏度： 靈敏度表示儀表對(duì)被測(cè)量變化的敏感程度，定義為測(cè)量 儀表所能區(qū)分的被測(cè)量的最小變化量；通常規(guī)定分辨率為允許絕對(duì)誤差的1 3. 學(xué)習(xí)幫手 .專業(yè)整理 . 線性度：如果 y=f(x) 為 y-x 平面上過(guò)原點(diǎn)的直線，則稱之為線性刻度特性，否則稱為非 線性刻度特性。11. 計(jì)量：測(cè)量是通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段對(duì)事物進(jìn)行取得定量信息的過(guò)程，計(jì)量是利用技術(shù)和法制 手段實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測(cè)量。計(jì)量學(xué)是研究測(cè)量、 保證測(cè)量統(tǒng)一和準(zhǔn)確的科學(xué)。 它是研究的主要內(nèi)容包括計(jì)量和測(cè)量方 法、技術(shù)、 量具及儀器設(shè)備等一般理論， 計(jì)量單位的定義和轉(zhuǎn)換， 量值的傳遞與保證

6、量值統(tǒng) 一所必須采取的措施，規(guī)程和法制等。12. 單位制：任何測(cè)量都要有一個(gè)統(tǒng)一的體現(xiàn)計(jì)量單位的量作為標(biāo)準(zhǔn)，這樣的量稱做計(jì)量標(biāo) 準(zhǔn)。 單位制：基本單位、導(dǎo)出單位、輔助單位。13. 計(jì)量基準(zhǔn)：基準(zhǔn)是指用當(dāng)代最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和工藝水平，以最高的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性建 立起來(lái)的專門(mén)用以規(guī)定，保持和復(fù)現(xiàn)物理量計(jì)量單位的特殊量具或儀器裝置等。 主基準(zhǔn)： 也稱作原始基準(zhǔn)， 也叫國(guó)家基準(zhǔn)。 副基準(zhǔn)： 是通過(guò)直接或間接與國(guó)家基準(zhǔn)比對(duì)， 屬省市、地區(qū)級(jí)的。工作基準(zhǔn)：是經(jīng)與主基準(zhǔn)或副基準(zhǔn)校準(zhǔn)或比對(duì)，并經(jīng)國(guó)家鑒定批準(zhǔn)， 實(shí)際用以檢定下屬計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具。題一1.1 解釋名詞： 測(cè)量； 電子測(cè)量。答： 測(cè)量是為確定被測(cè)對(duì)

7、象的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中， 人們借助專門(mén)的設(shè)備，把被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的同類單位量進(jìn)行比較，從而確定被測(cè)量與單位量之間的數(shù)值關(guān)系， 最后用數(shù)值和單位共同表示測(cè)量結(jié)果。 從廣義上說(shuō)， 凡是利用電子技術(shù)進(jìn)行的測(cè)量都可以說(shuō) 是電子測(cè)量；從狹義上說(shuō)，電子測(cè)量是指在電子學(xué)中測(cè)量有關(guān)電的量值的測(cè)量。1.2 敘述直接測(cè)量、間接測(cè)量、組合測(cè)量的特點(diǎn)，并各舉一兩個(gè)測(cè)量實(shí)例。答： 直接測(cè)量： 它是指直接從測(cè)量?jī)x表的讀數(shù)獲取被測(cè)量量值的方法。如：用電壓表測(cè)量電阻兩端的電壓，用電流表測(cè)量電阻中的電流。間接測(cè)量： 利用直接測(cè)量的量與被測(cè)量之間的函數(shù)關(guān)系，間接得到被測(cè)量量值的測(cè)量方法。如：用伏安法測(cè)量電阻消耗的直流

8、功率P，可以通過(guò)直接測(cè)量電壓 U，電流 I ，而后根據(jù)函數(shù)關(guān)系 PUI，經(jīng)過(guò)計(jì)算，間接獲得電阻消耗的功耗P；用伏安法測(cè)量電阻。組合測(cè)量：當(dāng)某項(xiàng)測(cè)量結(jié)果需用多個(gè)參數(shù)表達(dá)時(shí)，可通過(guò)改變測(cè)試條件進(jìn)行多次測(cè)量， 根據(jù)測(cè)量量與參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系列出方程組并求解， 進(jìn)而得到未知量， 這種測(cè)量方法稱為組 合測(cè)量。例如，電阻器電阻溫度系數(shù)的測(cè)量。. 學(xué)習(xí)幫手 .專業(yè)整理 .1.3 解釋偏差式、零位式和微差式測(cè)量法的含義，并列舉測(cè)量實(shí)例。答：偏差式測(cè)量法： 在測(cè)量過(guò)程中， 用儀器儀表指針的位移 （ 偏差）表示被測(cè)量大小的測(cè) 量方法，稱為偏差式測(cè)量法。例如使用萬(wàn)用表測(cè)量電壓、電流等。零位式測(cè)量法： 測(cè)量時(shí)用被測(cè)量與

9、標(biāo)準(zhǔn)量相比較， 用零示器指示被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量相等 （ 平 衡） ， 從而獲得被測(cè)量從而獲得被測(cè)量。如利用惠斯登電橋測(cè)量電阻。微差式測(cè)量法： 通過(guò)測(cè)量待測(cè)量與基準(zhǔn)量之差來(lái)得到待測(cè)量量值。 如用微差法測(cè)量直流 穩(wěn)壓源的穩(wěn)定度。1.4 敘述電子測(cè)量的主要內(nèi)容。答： 電子測(cè)量?jī)?nèi)容包括： （1）電能量的測(cè)量如：電壓，電流電功率等； （2）電信號(hào)的特 性的測(cè)量如： 信號(hào)的波形和失真度， 頻率， 相位，調(diào)制度等；（3）元件和電路參數(shù)的測(cè)量如： 電阻，電容，電感，阻抗，品質(zhì)因數(shù)，電子器件的參數(shù)等：（ 4）電子電路性能的測(cè)量如：放大倍數(shù)，衰減量，靈敏度，噪聲指數(shù)，幅頻特性，相頻特性曲線等。1.5 列舉電子測(cè)量的主

10、要特點(diǎn)答：（ 1）測(cè)量頻率范圍寬； （ 2）測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍廣； （3）測(cè)量的準(zhǔn)確度高； （4）測(cè)量速度快；（ 5）易于實(shí)現(xiàn)遙測(cè)和長(zhǎng)期不間斷的測(cè)量； （6）易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)化和測(cè)量?jī)x器的智能化；（ 7）影響因素眾多，誤差處理復(fù)雜。1.6 選擇測(cè)量方法時(shí)主要考慮的因素有哪些？答： 在選擇測(cè)量方法時(shí)， 要綜合考慮下列主要因素： 被測(cè)量本身的特性； 所要求的測(cè)量準(zhǔn)確度； 測(cè)量環(huán)境； 現(xiàn)有測(cè)量設(shè)備等。1.7 設(shè)某待測(cè)量的真值為土 0 00，用不同的方法和儀器得到下列三組測(cè)量數(shù)據(jù)。試用精密度、正確度和準(zhǔn)確度說(shuō)明三組測(cè)量結(jié)果的特點(diǎn)： 10.10 ， l0.07 ， 10.l2 ，l0.06 ，l0.07

11、 ，l0.12 ，10.11 ，10.08 ， l0.09 ， 10.11 ；. 學(xué)習(xí)幫手 .專業(yè)整理 . 9.59 ，9.7l ，1 0.68 ，l0.42 ，10.33 ，9.60 ，9.80 ，l0.21 ，9.98 ，l0.38 ； 10.05 ， l0.04 ，9.98 ，9.99 ，l0.00 ，10.02，10.0l ，999，9.97 ， 9.99 。答： 精密欠正確； 準(zhǔn)確度低； 準(zhǔn)確度高。1.8 SXl842 數(shù)字電壓表數(shù)碼顯示最大數(shù)為 19 999 ，最小一檔量程為 20mV，問(wèn)該電壓 表的最高分辨率是多少？解： 20mV/199990.001 mV1Vl.9 SR46

12、示波器垂直系統(tǒng)最高靈敏度為 50uV div ，若輸入電壓為 120uV，則示波器 熒光屏上光點(diǎn)偏移原位多少格？解： 120/50 2.4 格1.10 某待測(cè)電路如題 1.10 圖所示。（1）計(jì)算負(fù)載 RL上電壓 U。的值 （理論值 ）。（2）如分別用輸入電阻 Rv 為 120kO和 10MQ的晶體管萬(wàn)用表和數(shù)字電壓表測(cè)量端電壓U。，忽略其他誤差，示值 U。各為多少？題 1.10 圖（ 3）比較兩個(gè)電壓表測(cè)量結(jié)果的示值相 對(duì)誤差 r xrx（UoUx）/ Ux100%30解：（ 1） U 052.5V0 30 30（ 2） R外1 30/120 24 K24U x152.22Vx1 3024R

13、外230/10000 29.91 K x229.913029.9152.496V. 學(xué)習(xí)幫手 .專業(yè)整理 .3）rx1UxU0 100% 2.22 2.5 100%12.6% x1 U x 2.22U xU 0Ux100%2.496 2.52.496100% 0.16%1.11 已知某熱敏電阻隨溫度變化的規(guī)律為RT R0 eB（1/T 1/T0） ，其中 Ro 、Rt 分別為熱力學(xué)溫度為 T0 300K和 T時(shí)的阻值， B為材料系數(shù)。已測(cè)得 T1 290 K，R114.12k ， T2320K，R25.35kg 。求 R0和 B。11B（ 1 1 ）解： 14.12R0e 290 300（1）

14、11B（ ）5.35 R0e 320 300（2）聯(lián)立（ 1）、（2）解得：B 3003R0 10.05K （阻值估計(jì)在 30k左右）。1.12 試設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量方案，測(cè)量某放大器的直流輸出電阻解：設(shè)計(jì)如右圖所示，為減少測(cè)量誤差采用數(shù)字電壓表測(cè)量，且 R1、R2都在 30 K左右，可忽略電壓表接入對(duì)輸出電壓的影響，則有：rKR2U1R1R1 r EU 2 R2R2 r ER1 R1R2 （U 1U 2）所以： rR1U 2R2U1上電阻 Uo，已知電壓表的電壓靈敏度為20k V（由此司算出各檔量程電壓表輸入電阻電壓靈敏度量程） ，準(zhǔn)確度等級(jí)為 2.5 級(jí)（準(zhǔn)確度等級(jí) s 表示儀表的滿度相對(duì)誤差不

15、超過(guò).學(xué)習(xí)幫手 .1.13 選擇測(cè)量?jī)x器時(shí)，通常要根據(jù)被測(cè)量的大致大小選擇合適的測(cè)量量程。例如仍采用題 1.l0 所示的測(cè)量電路，現(xiàn)分別用MF20晶體管電壓表的 6 V檔和 30V檔測(cè)量負(fù)載 RL.專業(yè)整理 .s，即最大絕對(duì)誤差為 xm s% xm。試分別計(jì)算兩個(gè)量程下的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。解： 6V 檔時(shí)：Rv1120KR 外130/120 24 KU x1243024 5 2.222Vx11Ux1A2.222 2.5 0.278V x12 2.5%6 0.15Vx1 x11 x120.482Vx1y1 A100% 0.4282.5 100%17%30V 檔時(shí)：Rv230 20600KR 外

16、230 /600 28.57 K 28.57U x 2 30 28.5752.244Vx21 2.244 2.5 0.06V x22 2.5% 30 0.75Vx20.81Vy2 0.86 100%32.4%2 2.51.14 比較測(cè)量和計(jì)量的類同和區(qū)別。答：測(cè)量是把被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的同類單位量進(jìn)行比較， 從而確定被測(cè)量與單位量之間的數(shù) 值關(guān)系，最后用數(shù)值和單位共同表示測(cè)量結(jié)果。計(jì)量是利用技術(shù)陽(yáng)法制手段實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測(cè)量。計(jì)量可看作測(cè)量的特殊形式， 在計(jì)量過(guò)程中， 認(rèn)為所使用的量具和儀器是標(biāo)準(zhǔn)的， 用它 們來(lái)校準(zhǔn)、 檢定受檢量具和儀器設(shè)備， 以衡量和保證使用受檢量具儀器進(jìn)行測(cè)量時(shí)所獲

17、得測(cè) 量結(jié)果的可靠性。因此，計(jì)量又是測(cè)量的基礎(chǔ)和依據(jù)。. 學(xué)習(xí)幫手 .專業(yè)整理 .1.15 解釋名詞： 計(jì)量基準(zhǔn)； 主基準(zhǔn)； 副基準(zhǔn)； 工作基準(zhǔn)。答： 用當(dāng)代最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和工藝水平，以最高的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性建立起來(lái)的專門(mén)用以規(guī)定、保持和復(fù)現(xiàn)物理量計(jì)量單位的特殊量具或儀器裝置等。 主基準(zhǔn)也稱作原始基準(zhǔn)，是用來(lái)復(fù)現(xiàn)和保存計(jì)量單位，具有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所能達(dá)到的最高準(zhǔn)確度的計(jì)量器具， 經(jīng)國(guó)家鑒定批準(zhǔn)， 作為統(tǒng)一全國(guó)計(jì)量單位量值的最高依據(jù)。 因此，主基準(zhǔn)也叫國(guó)家基準(zhǔn)。 副基準(zhǔn)：通過(guò)直接或間接與國(guó)家基準(zhǔn)比對(duì)，確定其量值并經(jīng)國(guó)家鑒定批準(zhǔn)的計(jì)量器 具。其地位僅次于國(guó)家基準(zhǔn)，平時(shí)用來(lái)代替國(guó)家基準(zhǔn)使用或驗(yàn)證國(guó)家基

18、準(zhǔn)的變化。 工作基準(zhǔn)：經(jīng)與主基準(zhǔn)或副基準(zhǔn)校準(zhǔn)或比對(duì)，并經(jīng)國(guó)家鑒定批準(zhǔn)，實(shí)際用以檢定下 屬計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量器具。1.16 說(shuō)明檢定、比對(duì)、校準(zhǔn)的含義。各類測(cè)量?jī)x器為什么要定期進(jìn)行檢定和比對(duì)。答： 檢定： 是用高一等級(jí)準(zhǔn)確度的計(jì)量器具對(duì)低一等級(jí)的計(jì)量器具進(jìn)行比較，以達(dá)到全面評(píng)定被檢計(jì)量器具的計(jì)量性能是否合格的目的。比對(duì)： 在規(guī)定條件下， 對(duì)相同準(zhǔn)確度等級(jí)的同類基準(zhǔn)、 標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具之間的量值 進(jìn)行比較，其目的是考核量值的一致性。校準(zhǔn)： 校準(zhǔn)是指被校的計(jì)量器具與高一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)相比較，以確定被校計(jì)量器具的示值誤差的全部工作。一般而言，檢定要比校準(zhǔn)包括更廣泛的內(nèi)容。通過(guò)對(duì)各級(jí)基準(zhǔn)、 標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)量器檢

19、定、 比對(duì)和校準(zhǔn)以保證日常工作中所使用的測(cè)量?jī)x器、 量具的量值統(tǒng)一。第二章 測(cè)量誤差和測(cè)量結(jié)果處理1. 誤差：真值 A0：一個(gè)物理量在一定條件下所呈現(xiàn)的客觀大小或真實(shí)數(shù)值稱作它的真值。 指定值 A3：由國(guó)家設(shè)立各種盡可能維持不變的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)（或基準(zhǔn)）以法令的形式. 學(xué)習(xí)幫手 .專業(yè)整理 .制定其所體現(xiàn)的量值作為計(jì)量單位的指令值。 實(shí)際值 A：在每一級(jí)的比較中，都以上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所體現(xiàn)的值當(dāng)做準(zhǔn)確無(wú)誤的值， 通常稱為實(shí)際值，也叫相對(duì)真值。 標(biāo)稱值：測(cè)量器具上標(biāo)定的數(shù)值稱為標(biāo)稱值，都是和誤差一起標(biāo)明。 示值 x ：由測(cè)量器具指示的被測(cè)量量值測(cè)量器具的示值。 測(cè)量誤差（ X與 A之間的差異） ：測(cè)量?jī)x器儀

20、表的測(cè)量值與被測(cè)量真值之間的差異 稱為測(cè)量誤差。 單次測(cè)量和多次測(cè)量。 等精度測(cè)量和非等精度測(cè)量：在保持測(cè)量條件都維持不變的情況下，對(duì)同一測(cè)量 進(jìn)行的多次測(cè)量過(guò)程稱作等精度測(cè)量。在同一被測(cè)量的多次重復(fù)測(cè)量中， 不是所有測(cè)量條件都維持不變， 這樣的測(cè)量稱為非等精度 測(cè)量或不等精度測(cè)量。2. 誤差表示方法： a. 絕對(duì)誤差 x=x-A0 （示值 - 真值） =x-A （實(shí)際值）b. 絕對(duì)誤差的特點(diǎn) : A. 絕對(duì)誤差是有單位的量，其單位與測(cè)量值（ x ） 和實(shí)際值 A 相同。B. 絕對(duì)誤差有符號(hào)的量，其符號(hào)表示出測(cè)量值（ x）與實(shí)際值 A 的大小關(guān)系，若測(cè)量值較實(shí)際值大，則絕對(duì)誤差為正值，反則為負(fù)

21、值。C. 測(cè)量值與被測(cè)量實(shí)際值之間的偏離程度和方向通 過(guò)絕對(duì)誤差來(lái)體現(xiàn)，修正值 C=- X=A-X。D. 對(duì)于信號(hào)源， 穩(wěn)壓電源等供給量?jī)x器， 絕對(duì)誤差定 義為： X=A-X=C 注：利用修正值和儀器示值可得到被測(cè)量的實(shí)際值：A=X+C。 相對(duì)誤差：實(shí)際中常用相對(duì)誤差來(lái)說(shuō)明測(cè)量的實(shí)際值：A=X+C。a 實(shí)際相對(duì)誤差定義為： =x A100。b 示值相對(duì)誤差定義為： x=x x 100。c 滿度相對(duì)誤差定義為： m= Xm Xm 100； Xm儀器量程內(nèi)最大 的絕對(duì)誤差， Xm測(cè)量?jī)x器滿度值（量程上限值） ， Xm= m Xm。注意：我國(guó)電工儀表的準(zhǔn)確度等級(jí) S 就是按滿度誤差 m分級(jí)的，按 m

22、得大小一次劃分 為 0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5 及 5.0 七級(jí)。一般來(lái)講， 測(cè)量?jī)x器在同一量程不同示值處的絕對(duì)誤差實(shí)際上未必處處相等， 但對(duì)使用者 來(lái)講， 在沒(méi)有修正值可利用的情況下， 只能按最壞情況處理， 即認(rèn)為儀器在同一量程各處的 絕對(duì)誤差是一個(gè)常數(shù)且等于 Xm，這種處理稱作誤差的整量化。 為了減少測(cè)量中的示值誤差， 在進(jìn)行量程選擇，應(yīng)盡可能使示值接近滿度值，一般示值不小于滿度值的 23 為宜。a. 在電子測(cè)量中還常用到分貝誤差：分貝誤差是用對(duì)數(shù)表示誤差的一種 形式，單位為分貝（ dB）: 電壓、電流放大倍數(shù) 20lg（1+x）8.69Yx 。 功率放大倍數(shù)： 10l

23、g （1+x） 4.34Yx 。3. 容許誤差：極限值： x=x（ x 1 個(gè)字）（檔位最大示值） 。 容許誤差是指測(cè)量?jī)x器在規(guī)定使用條件下盡可能產(chǎn)生的最大誤差范圍。a. 工作誤差： 是指在額定工作條件下儀器誤差的極值， 即來(lái)自儀器外部的各種影響和儀器內(nèi) 部的影響特性為任意可能組合時(shí)，儀器誤差的最大極限值。b. 固有誤差：是指儀器的各種影響量和影響特性處于基準(zhǔn)條件時(shí)儀器所具有的誤差。c. 影響誤差： 是指當(dāng)一個(gè)影響量在其額定使用范圍內(nèi)內(nèi)取任一值， 而其他影響量和影響特性 均處于基準(zhǔn)條件時(shí)所測(cè)得的誤差。d. 穩(wěn)定誤差： 是儀器的標(biāo)稱值在其他影響和影響特性保持恒定的情況下， 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)產(chǎn) 生的

24、誤差極限。4. 測(cè)量誤差來(lái)源：. 學(xué)習(xí)幫手 .專業(yè)整理 . 儀器誤差又稱設(shè)備誤差，是由于設(shè)計(jì)、 制造、 裝配、檢定等不完善以及儀器使用過(guò)程中無(wú) 器件老化， 機(jī)械部件磨損、 疲勞等而使測(cè)量?jī)x器設(shè)備帶有的誤差； 量化誤差是數(shù)字儀器特有 的一種誤差， 減少由它帶給測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度的影響的辦法是設(shè)法使顯示器顯示盡可能多的有 效數(shù)字。 . 使用誤差：又稱操作誤差，是由于對(duì)測(cè)量設(shè)備操作不當(dāng)而造成的誤差。 人身誤差： 主要指由于測(cè)量者感官的分辨能力、 視覺(jué)疲勞、 固有習(xí)慣等對(duì)測(cè)量試驗(yàn)中的現(xiàn) 象與結(jié)果判斷不準(zhǔn)確而造成的誤差。 影響誤差：是指各種環(huán)境因素與要求條件下不一致而造成的誤差。 方法誤差： 指所使用的測(cè)量

25、方法不當(dāng)， 或測(cè)量所依據(jù)的理論不嚴(yán)密， 或?qū)y(cè)量計(jì)算公式不 適當(dāng)簡(jiǎn)化等原因造成的誤差。5. 誤差的分類： 系統(tǒng)誤差： 在多次等精度測(cè)量同一量值時(shí)， 誤差的絕對(duì)值和符號(hào)保持不變， 或當(dāng)條件改變時(shí)，誤差按某種規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差，簡(jiǎn)稱系差。注：a. 系統(tǒng)誤差的主要特點(diǎn)是： 只要測(cè)量條件不變，誤差即為確切的數(shù)值， 用多次測(cè)量取平 均值的方法不能改變或消除系差， 而當(dāng)條件改變時(shí)， 誤差也隨之遵循某種確定的規(guī)律而變化， 具有可重復(fù)性。b. 產(chǎn)生系差的原因： 測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì)原理及制作上的缺陷。 測(cè)量時(shí)的環(huán)境條件與儀器使用 要求不一致等。 采用近似的測(cè)量方法或近似的計(jì)算公式等。 測(cè)量人員估計(jì)讀數(shù)時(shí)習(xí)

26、慣偏 于某一方向等原因所引起的誤差。隨機(jī)誤差（又稱偶然誤差） ：指對(duì)同一量值進(jìn)行多次等精度測(cè)量時(shí)，其絕對(duì)值和符號(hào)均以 不可預(yù)測(cè)的方式無(wú)規(guī)則變化的誤差。注：隨機(jī)誤差的特點(diǎn)（反應(yīng)精密度） ：有界性。對(duì)稱性（正態(tài)分布） 。抵償性。 粗大誤差： 在一定的測(cè)量條件下， 測(cè)量值明顯地偏離實(shí)際值所形成的誤差位粗大誤差， 也 稱疏失誤差，簡(jiǎn)稱粗差。注：確認(rèn)含有粗差的測(cè)量值稱為壞值， 應(yīng)當(dāng)剔除不用， 因?yàn)閴闹挡荒芊从潮粶y(cè)量的真實(shí)數(shù)值6. 隨機(jī)誤差分析：測(cè)量值的數(shù)學(xué)期望和標(biāo)準(zhǔn)差。a. 數(shù)學(xué)期望：設(shè)被測(cè)量物體進(jìn)行等精度測(cè)量，得到 n 個(gè)測(cè)量值： X1 X2 X3 Xm。N個(gè)測(cè)量值的算術(shù)平均值： x（x 上面一痕 ）

27、=1 n （i=1n）Xi 最可信賴值， x（x 上面一痕 ） 也 稱做樣本平均值。n時(shí)，樣本平均值 x（x 上面一痕 ） 的極限定為測(cè)量值的數(shù)學(xué)期望， Ex=lim（n ） 1 n （i=1n）Xi, Ex 也叫總體平均值。注：通常絕對(duì)誤差等于隨機(jī)誤差，即：Xi= i=Xi-A 。隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值為 （ 上面一痕 ）= 1n（i=1n）Xi-A ，當(dāng) n時(shí)， （上面 一痕 ）=Ex-A（n ） 。由于隨機(jī)誤差具有抵償性， 因此當(dāng)測(cè)量次數(shù) n趨于無(wú)限大時(shí)， （ 上面一痕 ） 趨于零， 即 （ 上面一痕 ）=0= lim1 n（i=1n） i 。b. 綜上：在實(shí)際測(cè)量工作中，當(dāng)基本消除系差且

28、剔除粗大誤差后， 雖然仍有隨誤差存在，但 多次測(cè)量得值的算術(shù)平均值很接近被測(cè)量真值， 因此將它作為最后測(cè)量結(jié)果， 并稱之為被測(cè) 量的最佳估值或最大可信賴值。剩余誤差：當(dāng)進(jìn)行有限次測(cè)量時(shí)，各次測(cè)量值與算術(shù)平均值之差稱為剩余誤差或殘差， Ui=Xi- x（x 上面一痕 ）注：當(dāng) n 足夠大時(shí)，殘差的代數(shù)和等于 0; 當(dāng) n , x（x 上面一痕 ） Eo，此時(shí)殘差等于隨 機(jī)誤差 i 。 按照 |Vi| 3來(lái)判斷壞值是在進(jìn)行大量等精度測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)屬于正態(tài)分布的前提下得. 學(xué)習(xí)幫手 .專業(yè)整理 .出的，通常將這個(gè)原則成為萊特原則。 馬林科夫判據(jù)和阿卑 - 赫梅特判據(jù)可分別用來(lái)判定有無(wú)累進(jìn)性系差和周期

29、性系差。7. 系差分析： 削弱系差的典型測(cè)量技術(shù)： a. 零示法。 b.替代法。 C.補(bǔ)償法。 D.對(duì)照法 e. 交叉讀數(shù)法。 F.微差法。注：利用修正值，修正公式削弱系差是一種常用的方便方法， 在智能儀表中，可利用微處理 器設(shè)計(jì)出多種削弱或消除系差的方差程序。 測(cè)量?jī)x器的各部分和測(cè)量值的各個(gè)分項(xiàng)都會(huì)對(duì)總的測(cè)量結(jié)果誤差產(chǎn)生影響， 各種函數(shù)關(guān)系 下的誤差綜合公式可以由下面的公式導(dǎo)出：絕對(duì)誤差y=(i=1n) y xi相對(duì)誤差： y= (i=1n) y xi ? xi y。 當(dāng)無(wú)法判斷各分項(xiàng)誤差的符號(hào)時(shí)，保險(xiǎn)的綜合公式分別如何如下： 絕對(duì)誤差： y= (i=1n) | y xi ? xi| 相對(duì)誤

30、差： y= (i=1n)| y xi ? xi y| 系統(tǒng)的不確定度是測(cè)量時(shí)總的系差極限： 當(dāng)分項(xiàng)較少時(shí)， 可采用保險(xiǎn)的絕對(duì)值合成公式計(jì)算系統(tǒng)的不確定度， 不過(guò)得到的數(shù)值往往比 實(shí)際值要大， 絕對(duì)值合成公式： y= (i=1n) |yxi im|,Yym= (i=1n)| y xi yim| 。當(dāng)分項(xiàng)較多時(shí)，可采用均方根合成法：56 頁(yè)。 測(cè)量結(jié)果中有效數(shù)字的位數(shù)反映了測(cè)量的精度程度， 應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況加以考慮。 測(cè)量數(shù)據(jù) 在計(jì)算過(guò)程中采用“小于 5 舍”，大于 5入，等于 5 取偶數(shù)的舍入法則，以減少總的運(yùn)算誤 差。 在精密的多次等精度測(cè)量中，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)要先按殘差不大于 3的原則剔除壞值，然后

31、計(jì) 算 x(x 上面一痕 ) ， x(x 上面一痕 ) ，最后寫(xiě)出測(cè)量結(jié)果表達(dá)式 A= x(x 上面一痕 ) 3 x(x 上面一痕 ) 。習(xí)題二2.1 解釋下列名詞術(shù)語(yǔ)的含義：真值、實(shí)際值、標(biāo)稱值、示值、測(cè)量誤差、修正值。 答：真值：一個(gè)物理量在一定條件下所呈現(xiàn)的客觀大小或真實(shí)數(shù)值。指定值： 由國(guó)家設(shè)立盡可能維持不變的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn) ( 或基準(zhǔn) ) ，以法令的形式指定其所體現(xiàn) 的量值作為計(jì)量單位的指定值。實(shí)際值： 實(shí)際測(cè)量時(shí)， 在每一級(jí)的比較中， 都以上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所體現(xiàn)的值當(dāng)作準(zhǔn)確無(wú)誤的 值，通常稱為實(shí)際值，也叫作相對(duì)真值。標(biāo)稱值：測(cè)量器具上標(biāo)定的數(shù)值。示值：測(cè)量器具指示的被測(cè)量量值稱為測(cè)量器具的示值

32、。. 學(xué)習(xí)幫手 .專業(yè)整理 .測(cè)量誤差：測(cè)量?jī)x器儀表的測(cè)得值與被測(cè)量真值之間的差異。修正值：與絕對(duì)誤差絕對(duì)值相等但符號(hào)相反的值。2.2 什么是等精度測(cè)量？什么是不等精度測(cè)量？ 答：在保持測(cè)量條件不變的情況下對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行的多次測(cè)量過(guò)程稱作等精度測(cè)量。 如果在同一被測(cè)量的多次重復(fù)測(cè)量中， 不是所有測(cè)量條件都維持不變， 這樣的測(cè)量稱為 非等精度測(cè)量或不等精度測(cè)量。2.3 按照表示方法的不同，測(cè)量誤差分成哪幾類？答： 1、絕對(duì)誤差：定義為： x x A02、相對(duì)誤差4）分貝誤差：Gx 20 lg Au（d B）1）實(shí)際相對(duì)誤差：x rA AA100%2）示值相對(duì)誤差：x rx100%x3）滿度相對(duì)

33、誤差：rm xm 100%2.4 說(shuō)明系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗差的主要特點(diǎn)。答：系統(tǒng)誤差的主要特點(diǎn)是：只要測(cè)量條件不變， 誤差即為確切的數(shù)值，用多次測(cè)量取 平均值的辦法不能改變或消除系差， 而當(dāng)條件改變時(shí)， 誤差也隨之遵循某種確定的規(guī)律而變 化，具有可重復(fù)性。隨機(jī)誤差的特點(diǎn)是： 有界性； 對(duì)稱性； 抵償性。 粗差的主要特點(diǎn)是：測(cè)得值明顯地偏離實(shí)際。2.5 有兩個(gè)電容器，其中 C1200040 pF， C2470 pF5%，問(wèn)哪個(gè)電容器的誤差大. 學(xué)習(xí)幫手 .專業(yè)整理 .些？為什么？40解： r1100% 2% 因?yàn)?r1r2 ，所以 C2的誤差大些。1 2002.6 某電阻衰減器，衰減量為 20

34、0.1 dB，若輸入端電壓為 1 000mV，輸出端電壓等于多少？u解：由： Gx20lg i 20得： u 0 ui /10 100 mVu0r x r Db /8.69 0.1/8.69 1.2 %u 0 r xu01.2 %100 1.2 mV輸出端電壓為： 100 mV 1.2 mV2.7 用電壓表測(cè)量電壓， 測(cè)得值為 5.42V ，改用標(biāo)準(zhǔn)電壓表測(cè)量示值為 5.60V ，求前只電壓測(cè)量的絕對(duì)誤差 U，示值相對(duì)誤差 r x和實(shí)際相對(duì)誤差 rA 。解： U 5.42 5.60 0.18Vr x 0.18/5.42 3.32%r A 0.18/5.60 3.21%2.8 標(biāo)稱值為 1.2k

35、 ，容許誤差 5的電阻，其實(shí)際值范圍是多少？實(shí)際值范圍是： 120060解： xr x x 5%120 602.9 現(xiàn)檢定一只 2.5 級(jí)量程 100V 電壓表，在 50V刻度上標(biāo)準(zhǔn)電壓表讀數(shù)為 48V，問(wèn)在這一點(diǎn)上電壓表是否合格？解： xm 2.5%1002.5V x50 482V3 ， n8為壞值應(yīng)剔除。（ 4）剔除 n8后的算術(shù)平均值x 20.4142（ 5）重新列出 vi 和 vi2如表 2.27 2表 2.27 2nvi2 vinvi2 vinvi2 vi10.0060.00003660.0160.000256100.0060.00003620.0160.0002567-0.020.00057611-0.000.0000163-0.010.00019641240.000576440.00025680.00019613-0.020.00057650.0160.0000369-0.010.0002561440.0001960.0064-0.020.0164-0.01. 學(xué)習(xí)幫手 .專業(yè)整理 .4（ 6）剔除 n8后的標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值 0.01633 0.0489（ 7）剔除 n8后無(wú)壞值x / n 0.0163/ 14 0.004363 x 0.0