電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件

1、電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第1頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第2頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第3頁(yè)教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容： 測(cè)量的基本概念，計(jì)量的基本概念； 測(cè)量的誤差的定義； 電子測(cè)量的基本方法和測(cè)量系統(tǒng)； 電子測(cè)量的實(shí)現(xiàn)技術(shù)和測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理。教學(xué)要求：教學(xué)要求： 了解測(cè)量與計(jì)量的內(nèi)容、特點(diǎn)和意義； 掌握測(cè)量誤差的基本概念； 了解電子測(cè)量的方法、特點(diǎn)和內(nèi)容，了解電子測(cè)量的基本實(shí)現(xiàn)技術(shù)； 掌握測(cè)量誤差的種類，系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差性質(zhì)、產(chǎn)生的原因、判別與消除方法； 掌握測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理方法。電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第4頁(yè)沒(méi)有望遠(yuǎn)鏡就沒(méi)有沒(méi)有望遠(yuǎn)鏡就沒(méi)有天文學(xué)，沒(méi)有顯微天文學(xué)，沒(méi)有顯微鏡就沒(méi)有細(xì)胞學(xué)，鏡就沒(méi)有細(xì)

2、胞學(xué)，沒(méi)有指南針就沒(méi)有沒(méi)有指南針就沒(méi)有航海事業(yè)航海事業(yè) 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第6頁(yè)測(cè)量結(jié)果測(cè)量數(shù)值測(cè)量結(jié)果測(cè)量數(shù)值. .測(cè)量單位，測(cè)量單位，即：即：0 xxx電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第7頁(yè)圖11 測(cè)量的比較原理(a) 天平直接比較（b）彈簧稱間接比較被測(cè)物體的重量等于標(biāo)被測(cè)物體的重量等于標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重量準(zhǔn)砝碼的重量被測(cè)物體的重量從度盤上讀數(shù)，因?yàn)?，彈簧秤度盤上被測(cè)物體的重量從度盤上讀數(shù)，因?yàn)椋瑥椈沙佣缺P上的刻度是事先與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的結(jié)果。的刻度是事先與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的結(jié)果。 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第9頁(yè) 、測(cè)量的主體 、測(cè)量技術(shù)、測(cè)量設(shè)備 、測(cè)量過(guò)程 、測(cè)量環(huán)

3、境 對(duì)對(duì)象象屬屬性性影影響響影影響響影影響響測(cè)測(cè)量量策策略略、算算法法數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)狀狀態(tài)態(tài)參參數(shù)數(shù)命命令令被被測(cè)測(cè)信信息息原原理理方方法法被被測(cè)測(cè)對(duì)對(duì)象象儀儀器器系系統(tǒng)統(tǒng)測(cè)測(cè)量量人人員員測(cè)測(cè)量量環(huán)環(huán)境境激激勵(lì)勵(lì)信信號(hào)號(hào)選選擇擇儀儀器器決決定定方方法法圖圖1 1- -3 3 測(cè)測(cè)量量的的基基本本要要素素電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第10頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第11頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件 測(cè)試： 測(cè)試是測(cè)量與試驗(yàn)的總稱，它包括定量的測(cè)量和定性的試驗(yàn)。 試驗(yàn)：是為了對(duì)被測(cè)對(duì)象的性能和結(jié)果進(jìn)行觀察而從事的某種實(shí)踐活動(dòng)。檢測(cè)： 檢測(cè)包括檢驗(yàn)和測(cè)量?jī)煞矫娴暮x。檢測(cè)包括定量?jī)?nèi)容，即檢查被測(cè)量的量值是否處于某一范圍內(nèi)，

4、以此來(lái)判斷是否合格。 在實(shí)際生產(chǎn)中，檢測(cè)不僅包括對(duì)產(chǎn)品的檢驗(yàn)和測(cè)量，同時(shí)還包括對(duì)生產(chǎn)過(guò)程、運(yùn)動(dòng)狀況和運(yùn)動(dòng)對(duì)象的檢測(cè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件英呎f(shuō)eetfeet電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第15頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第16頁(yè) 24241010電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第17頁(yè)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的定義： 為了定義、實(shí)現(xiàn)、保存和復(fù)現(xiàn)量的單位或一個(gè)及多個(gè)量值，用作參考的實(shí)物量具、測(cè)量?jī)x器、參考物質(zhì)或測(cè)量系統(tǒng)。幾個(gè)名詞電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第18頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第19頁(yè)中中 國(guó)國(guó) 計(jì)計(jì)量量 院院中中 國(guó)國(guó) 測(cè)測(cè)試試 院院國(guó)國(guó) 家家 標(biāo)標(biāo)物物 中中 心心授授 權(quán)權(quán) 基基 準(zhǔn)準(zhǔn)實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 室室大大 區(qū)區(qū) 國(guó)國(guó)

5、家家 計(jì)計(jì) 量量 中中 心心省省 級(jí)級(jí) 計(jì)計(jì) 量量 所所市市 （ 地地 ） 計(jì)計(jì) 量量 所所分分站站縣縣 （ 區(qū)區(qū) ） 計(jì)計(jì) 量量 所所工工 礦礦 企企 業(yè)業(yè) 、 商商 店店 、 研研 究究 院院所所 、 醫(yī)醫(yī) 院院 、 學(xué)學(xué) 校校 等等國(guó)國(guó)防防計(jì)計(jì)量量中中心心行行業(yè)業(yè)計(jì)計(jì)量量中中心心國(guó)國(guó)家家專專業(yè)業(yè)計(jì)計(jì)量量站站國(guó)國(guó) 家家標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn)級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)級(jí)工工 作作標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn)自上而下逐級(jí)傳遞自上而下逐級(jí)傳遞 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第20頁(yè) 從廣州到北京的距離如何測(cè)？Axx電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第21頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件熒光分析儀的原理及常見(jiàn)故障處理熒光分析儀的原理及常見(jiàn)故障處理處于基態(tài)的被測(cè)物質(zhì)的分子在吸收

6、適當(dāng)能量，如光、化學(xué)、物理能后，其共價(jià)電子從成鍵分子軌道或非鍵分子軌道躍遷到反鍵分子軌道上去，形成分子激發(fā)態(tài)。分子激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，將很快衰變到基態(tài)。在分子激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)的同時(shí)常伴隨著光子的輻射。這種現(xiàn)象就是發(fā)光現(xiàn)象。熒光則屬于分子的光致發(fā)光現(xiàn)象。 二、熒光分光光度計(jì)的特點(diǎn)二、熒光分光光度計(jì)的特點(diǎn)用熒光分析法分析的儀器，稱熒光分光光度計(jì)。熒光分析法具有靈敏度高（比紫外、可見(jiàn)分光光度法高23個(gè)數(shù)量級(jí)），能提供激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、發(fā)射強(qiáng)度、特征峰值等信息，在生物、環(huán)保、醫(yī)學(xué)、藥物、石油勘探等諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。本儀器不僅能直接、間接地分析眾多的有機(jī)化合物；另外，還可利用有機(jī)試劑間的反應(yīng)，進(jìn)行近7

7、0種無(wú)機(jī)元素的熒光分析。熒光的光譜特征是熒光光譜總是滯后于激發(fā)光譜即斯托克斯位移.三、熒光強(qiáng)度與物質(zhì)濃度的關(guān)系三、熒光強(qiáng)度與物質(zhì)濃度的關(guān)系1對(duì)于某種熒光物質(zhì)的稀溶液，在一定強(qiáng)度的激發(fā)光照射下，熒光物質(zhì)的發(fā)射強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度以及檢測(cè)器的放大倍數(shù)成正比，可以用以下公式表示：F=KIFCK-與儀器系統(tǒng)有關(guān)的常數(shù)I-入射光的強(qiáng)度F-熒光物質(zhì)的熒光效率C-熒光物質(zhì)的濃度2當(dāng)樣品濃度增大到一定值時(shí)，熒光強(qiáng)度與濃度就不成線性關(guān)系。原因一：樣品濃度較高時(shí)，液池前部的溶液強(qiáng)吸收則發(fā)生強(qiáng)的熒光，液池后半部的溶液不易受到入射光照，不發(fā)生熒光，所以熒光強(qiáng)度反而降低。原因二：在濃度較高的溶液中，可能發(fā)生溶液溶質(zhì)與溶質(zhì)

8、間的相互作用，形成一種不致熒光的復(fù)合物，從而造成熒光強(qiáng)度反而降低的現(xiàn)象。比如，硫酸奎寧的熒光分析曲線如下： 四、石油熒光分析儀的基本工作原理及結(jié)構(gòu)四、石油熒光分析儀的基本工作原理及結(jié)構(gòu)由光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片后成為單色光，樣品在此單色光的照射下，產(chǎn)生熒光，熒光由大孔徑非球面鏡的聚光及光柵的分光后，照射于光電倍增管上，光電倍增由光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片后成為單色光，樣品在此單色光的照射下，產(chǎn)生熒光，熒光由大孔徑非球面鏡的聚光及光柵的分光后，照射于光電倍增管上，光電倍增管把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)放大處理，最后由計(jì)算機(jī)輸出顯示或進(jìn)行圖譜打印。管把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)放大處理，最后由計(jì)算機(jī)輸出顯示或進(jìn)行圖

9、譜打印。 儀器主機(jī)主要由以下幾部分組成：儀器主機(jī)主要由以下幾部分組成： 五、儀器使用注意事項(xiàng)五、儀器使用注意事項(xiàng)1） 儀器使用交流儀器使用交流220V10%,頻率為頻率為50Hz電源電源2） 務(wù)必使用接地良好的三芯電源插座務(wù)必使用接地良好的三芯電源插座3） 儀器應(yīng)放置在平穩(wěn)牢固的工作臺(tái)面上儀器應(yīng)放置在平穩(wěn)牢固的工作臺(tái)面上4） 應(yīng)避開(kāi)陽(yáng)光直射應(yīng)避開(kāi)陽(yáng)光直射5） 儀器周圍無(wú)強(qiáng)磁場(chǎng)、電場(chǎng)干擾儀器周圍無(wú)強(qiáng)磁場(chǎng)、電場(chǎng)干擾6） 各連接線需連接可靠各連接線需連接可靠7） 打開(kāi)儀器罩蓋后，避免在負(fù)高壓工作狀態(tài)下有強(qiáng)光照射到接收器上打開(kāi)儀器罩蓋后，避免在負(fù)高壓工作狀態(tài)下有強(qiáng)光照射到接收器上8） 注意開(kāi)機(jī)順序，一

10、定待汞燈點(diǎn)亮后，才可開(kāi)主機(jī)電源開(kāi)關(guān)以免擊壞電路板注意開(kāi)機(jī)順序，一定待汞燈點(diǎn)亮后，才可開(kāi)主機(jī)電源開(kāi)關(guān)以免擊壞電路板電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第23頁(yè)0AxxxxA xxAxCCxA電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第24頁(yè)100%AxA 100%xxx 0100%xA 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第25頁(yè)100%mmmxx 0 0mx|mx |mx A AxA Am mxA mmmxxm %mxxSx電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第26頁(yè)2100%1.5% 1.5%100mxxSx1400%0.5%2%100mxxsx 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第27頁(yè)oxiVAV 20lg()xxGA dB 20lg(1)dBAAAAAx電氣測(cè)量基礎(chǔ)知

11、識(shí)課件第28頁(yè) 微差法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)量誤差公式：微差法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)量誤差公式： X = s + X = s + x = x = s + s + , ,相對(duì)誤差為（作分母時(shí)，相對(duì)誤差為（作分母時(shí)， X X 與與s s視為相等）視為相等）： 前一項(xiàng)為標(biāo)準(zhǔn)量的相對(duì)誤差，一般很小，測(cè)量?jī)x器前一項(xiàng)為標(biāo)準(zhǔn)量的相對(duì)誤差，一般很小，測(cè)量?jī)x器的誤差對(duì)測(cè)量的影響被大大地削弱，的誤差對(duì)測(cè)量的影響被大大地削弱，xSxSx0-v+vxs電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第29頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第30頁(yè) 替代法的測(cè)量原理 替代法的測(cè)量原理xs0 0-v-v+v+v2 2K KK K1 1（b) 零示法（b) 零示法(a) 偏轉(zhuǎn)法

12、(a) 偏轉(zhuǎn)法xs0 0-v-v+v+v2 2K KK K1 1r r電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第31頁(yè)第一次平衡第一次平衡 第二次平衡第二次平衡 上兩式相乘、開(kāi)方得：上兩式相乘、開(kāi)方得： 12121()2xWWWWW11 2xW lWl 22 1xW lW l (a) 天平稱重(a) 天平稱重xWW1l1l2xWW2l1l2電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第32頁(yè)電子測(cè)量是人們借助于電子技術(shù)的手段對(duì)電量和非電量的測(cè)量。電子測(cè)量是人們借助于電子技術(shù)的手段對(duì)電量和非電量的測(cè)量。即：以電子科學(xué)技術(shù)理論為依據(jù)，以電子測(cè)量?jī)x器和設(shè)備為工具，對(duì)電量和非電量進(jìn)行的測(cè)量。其意義： 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第33頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)

13、課件第34頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第35頁(yè)h (t )系系 統(tǒng)統(tǒng)輸輸入入輸輸出出x ( t )y ( t )測(cè)測(cè)試試系系統(tǒng)統(tǒng)框框圖圖電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第36頁(yè)12( )( ,)nyf xyf x xx或電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第37頁(yè)被被測(cè)測(cè)對(duì)對(duì)象象（有有源源量量）測(cè)測(cè)量量系系統(tǒng)統(tǒng)（已已知知系系統(tǒng)統(tǒng)）響響應(yīng)應(yīng)的的讀讀出出與與顯顯示示信信號(hào)號(hào)響響應(yīng)應(yīng)被被測(cè)測(cè)對(duì)對(duì)象象（無(wú)無(wú)源源量量）測(cè)測(cè)量量系系統(tǒng)統(tǒng)（已已知知系系統(tǒng)統(tǒng)）響響應(yīng)應(yīng)的的讀讀出出與與顯顯示示響響應(yīng)應(yīng) 1響響應(yīng)應(yīng) 2測(cè)測(cè)試試激激勵(lì)勵(lì)（信信號(hào)號(hào)源源）已已知知信信號(hào)號(hào)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第39頁(yè)x1模模擬擬復(fù)復(fù)用用器器x2xn

14、A/D處理器處理器D/A模模擬擬分分路路器器y1y2yn執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或顯示器或顯示器多多路路多多路路電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第40頁(yè)發(fā)發(fā)射射機(jī)機(jī)載載波波調(diào)調(diào)制制多多路路測(cè)測(cè)量量設(shè)設(shè)備備傳傳感感器器傳傳感感器器傳傳感感器器信信息息信信息息信信息息接接收收機(jī)機(jī)載載波波調(diào)調(diào)制制分分路路設(shè)設(shè)備備記記錄錄處處理理或或計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)發(fā)發(fā)送送端端接接收收端端PLC前前端端機(jī)機(jī)計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)顯顯示示器器智智 能能傳傳感感器器模模擬擬I/O開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)I/O數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)采采集集站站壓壓力力溫溫度度電電壓壓阻阻抗抗報(bào)報(bào)答答狀狀態(tài)態(tài)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)總總線線電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第41頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第42頁(yè)被被測(cè)測(cè)電電路路驅(qū)驅(qū)動(dòng)

15、動(dòng)器器電電平平比比較較器器邏邏輯輯比比較較器器波波形形合合成成器器實(shí)實(shí)效效存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器圖圖形形發(fā)發(fā)生生器器時(shí)時(shí)鐘鐘發(fā)發(fā)生生器器計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)測(cè)測(cè)量量結(jié)結(jié)果果輸輸出出測(cè)測(cè)量量程程序序輸輸入入測(cè)測(cè)量量系系統(tǒng)統(tǒng)總總線線參參考考電電壓壓LSILSI測(cè)試系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖測(cè)試系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第43頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第44頁(yè)yS x2012( )yf xSS xS x獲得靜態(tài)特性的方法：獲得靜態(tài)特性的方法： 對(duì)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定或定期進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定或定期進(jìn)行校準(zhǔn)。 即在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)工作條件下（規(guī)定的溫度范圍、大氣壓力、濕度即在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)工作條件下（規(guī)定的溫度范圍、大氣壓

16、力、濕度等），由高精度的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器給出一系列數(shù)值已知的、準(zhǔn)確的、不隨時(shí)等），由高精度的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器給出一系列數(shù)值已知的、準(zhǔn)確的、不隨時(shí)間變化的輸入量間變化的輸入量x xj j，用高精度測(cè)量?jī)x器測(cè)定被校測(cè)量系統(tǒng)對(duì)應(yīng)輸出量，用高精度測(cè)量?jī)x器測(cè)定被校測(cè)量系統(tǒng)對(duì)應(yīng)輸出量y yj j, ,得到由得到由(x(xj j,y,yj j) )數(shù)值列出的數(shù)表、繪制曲線或求得數(shù)學(xué)表達(dá)式，即為被校數(shù)值列出的數(shù)表、繪制曲線或求得數(shù)學(xué)表達(dá)式，即為被校準(zhǔn)的測(cè)量系統(tǒng)的輸出與輸入的關(guān)系，亦稱之為靜態(tài)特性。準(zhǔn)的測(cè)量系統(tǒng)的輸出與輸入的關(guān)系，亦稱之為靜態(tài)特性。 xyy=sxY=s + s x0 10非線性非線性電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第4

17、5頁(yè)0ySxyy=sxY=s + s x0 10電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第46頁(yè)( )ydySfxxdx輸出量的變化量輸入量的變化量電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件maxmin|Rxx電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第48頁(yè)該該點(diǎn)分辨率為點(diǎn)分辨率為: :i i電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第49頁(yè) 零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移 =y0(t2)-y0(t1)/yFS(t1)(t2-t1) *100% 靈敏度漂移靈敏度漂移 = yFS(t2)- yFS(t1)/ yFS(t1)(t2-t1) *100% 上述公式右邊上述公式右邊y值為平均值，值為平均值，t1為室溫，為室溫，t2為規(guī)定高溫為規(guī)定高溫或低溫，穩(wěn)定或低溫，穩(wěn)定1小時(shí)小時(shí)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)

18、課件第50頁(yè) 下式為遲滯的引用誤差，式中下式為遲滯的引用誤差，式中Hm Hm 為最大回差為最大回差|100%mHF SHY電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第51頁(yè)100%RF SRY電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第52頁(yè)maxmaxFSFSxy0maxy a bx maxmax|100%Ly電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第53頁(yè)LHRA電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第54頁(yè)1101( )( )( )( )nnnnnnnd y fdy tdy taaaa y tdtdtdt11101()()()()mmmmmmd xtdxtdxtbbbbxtdtdtdt電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第55頁(yè)11101110( )( )( )mmmmnnnnb s

19、bsb sbY sH sX sa sasa sa11110110( )()( )()nnmmnnmmY s a sa sas aX s b sb sbs b0( )( )(,0)stY sy t e dtsj 0( )( )stXsx t edt電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第56頁(yè)0()( )jtYjy t edt0()( )jtXjx t edt11101110()()()()()()()()()mmmmnnnnbjbjb jbY jH jX jajaja ja|( )|( )|( )|( )|YAHX( ) arctan ( )H 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第57頁(yè)21( ) | ( )|1 ()AH幅

20、頻特性：幅頻特性： ()arctan 相頻特性：相頻特性： 時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù) 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第58頁(yè)0 0, , = =0 0=1/=1/0,0()cos ,0txtAnt t( )(1)ty tAe0.95A電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第59頁(yè)2()()()12nnYKHXj22( )( )12( )1nnYsKHsXsss2221( )2( )( )( )nnd y tdy ty tKx tdtdtn電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第60頁(yè)幅頻特性幅頻特性相頻特性相頻特性電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第61頁(yè)n n, ,電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第62頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第63頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第64頁(yè) 例：例：

21、f=200.020kHzf=200.020kHz220kHz 220kHz f f0 0=200kHz =200kHz 則則 F=f-fF=f-f0 0=20Hz=20Hz20kHz20kHzL LC C振振蕩蕩器器fF=f-f0f0電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第65頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第66頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第67頁(yè)傷傷痕痕比比較較校校正正顯顯示示工工件件光光源源光光信信號(hào)號(hào)電電信信號(hào)號(hào)濾濾光光片片透透鏡鏡固固體體圖圖像像傳傳感感器器放放大大標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)樣樣板板電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第68頁(yè)被被測(cè)測(cè)量量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)量量xs比比較較電電路路yyHyL0ysx電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第69頁(yè) （a）差差動(dòng)動(dòng)型型

22、 （b）求求和和型型 （c）比比較較特特性性_+uxusuo_+uxus比比較較器器uousux0 xsuu12xsRuuR 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第70頁(yè)21xsTUUT電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第71頁(yè)（a a）比例臂電橋）比例臂電橋 （b b）有源電橋）有源電橋 （c c）電壓電橋）電壓電橋 （d d）電流電橋）電流電橋 3124ZZZZ1 1 2 2 s x Z U N U N Z 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第72頁(yè)UsaRsRxbUo+_xossRURUoxssURRU電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第73頁(yè)R-S 觸觸發(fā)發(fā)器器tAtBQS RtBtAT 混頻器混頻器fAfBF=f -fF=f -fA BA

23、B被測(cè)頻率被測(cè)頻率標(biāo)準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)頻率混頻混頻器器Ffxfs零差指示零差指示=fx- fs電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第74頁(yè)cos2xmsmoKU UuKxyuxusuo=ux us+_電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第75頁(yè)數(shù)字比較器數(shù)字比較器數(shù)數(shù)字字比比較較器器N1N1N2N2Q Q電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第76頁(yè)A1u2RR_+A2RR_+RRRUoRu1u3u4R01234UU UUU電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第77頁(yè)AuiR1uc_+CiAui_+RuoCR1（a）基本積分電路）基本積分電路 （b）基本微分電路）基本微分電路2111( )toictUudt u tRC/oiuRCdudt 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第78

24、頁(yè)AfAfAfAf電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第79頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第80頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第81頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第82頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第83頁(yè) 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第84頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第85頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第86頁(yè) 本節(jié)主要討論采用不同的方法去發(fā)現(xiàn)誤差、判斷誤差的種類和研究選擇削弱或減小測(cè)量誤差 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件 有界性：有界性：隨機(jī)誤差的絕對(duì)值雖然是變化的，但不會(huì)超過(guò)一定的界限。隨機(jī)誤差的絕對(duì)值雖然是變化的，但不會(huì)超過(guò)一定的界限。 對(duì)稱性：對(duì)稱性：隨機(jī)誤差的絕對(duì)值相等且正負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)相同。隨機(jī)誤差的絕對(duì)值相等且正負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)相同。 抵償性：抵償性：在

25、多次測(cè)量中，隨機(jī)誤差的正負(fù)誤差相互抵償。在多次測(cè)量中，隨機(jī)誤差的正負(fù)誤差相互抵償。 抵償性是隨機(jī)誤差的重要性質(zhì)，正是應(yīng)用這一性質(zhì)，才可以采用多次測(cè)抵償性是隨機(jī)誤差的重要性質(zhì)，正是應(yīng)用這一性質(zhì)，才可以采用多次測(cè)量并取平均值的方法來(lái)減小隨機(jī)誤差。量并取平均值的方法來(lái)減小隨機(jī)誤差。電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第88頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第89頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第90頁(yè)射擊誤差射擊誤差示意圖示意圖 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第91頁(yè) 1iipixE(X) dxxxpXE)()( )(XD 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第92頁(yè))2exp(21)(22 p2)(exp21)(22 xxp0)2exp(21)()(22 dd

26、pE222222)2exp(21)()0()( ddpED 2 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第93頁(yè) 隨機(jī)誤差和測(cè)量數(shù)據(jù)的分布形狀相同，因?yàn)樗鼈兊臉?biāo)準(zhǔn)偏差相同，隨機(jī)誤差和測(cè)量數(shù)據(jù)的分布形狀相同，因?yàn)樗鼈兊臉?biāo)準(zhǔn)偏差相同，只是橫坐標(biāo)相差只是橫坐標(biāo)相差 ( (a a) )隨隨 機(jī)機(jī) 誤誤 差差( (b b) ) 測(cè)測(cè) 量量 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)0 )( p x xp p( (x x) )0 0圖圖 3 3 1 1 隨隨 機(jī)機(jī) 誤誤 差差 和和 測(cè)測(cè) 量量 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 的的 正正 態(tài)態(tài) 分分 布布 曲曲 線線隨機(jī)誤差具有：隨機(jī)誤差具有：對(duì)稱性對(duì)稱性 單峰性單峰性 有界性有界性 抵償性抵償性 0)(p1 2 3 電氣測(cè)量

27、基礎(chǔ)知識(shí)課件第94頁(yè) （1 1）有限次測(cè)量的數(shù)學(xué)期望的估計(jì)值）有限次測(cè)量的數(shù)學(xué)期望的估計(jì)值算術(shù)平均值算術(shù)平均值 niixnx11nXx)()( n電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第95頁(yè)殘差：殘差： 實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差（標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值），貝塞爾公式：實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差（標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值），貝塞爾公式： 算術(shù)平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值算術(shù)平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值 ： xxii niiniixxnnxs1212)(1111)( nxsxs)()( niixnx11 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第96頁(yè) 【例】【例】 用溫度計(jì)重復(fù)測(cè)量某個(gè)不變的溫度，得用溫度計(jì)重復(fù)測(cè)量某個(gè)不變的溫度，得1111個(gè)測(cè)量值的序列個(gè)測(cè)量值的序列（見(jiàn)下表）。求

28、測(cè)量值的平均值及其標(biāo)準(zhǔn)偏差。（見(jiàn)下表）。求測(cè)量值的平均值及其標(biāo)準(zhǔn)偏差。解：解：平均值平均值 用公式用公式 計(jì)算各測(cè)量值殘差列于上表中計(jì)算各測(cè)量值殘差列于上表中 實(shí)驗(yàn)偏差實(shí)驗(yàn)偏差 標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 )( 1 .530)531530532530529533531527529531528(11111Cxnxonii xxii)(767.111)(12Cnxsonii )(53.011767.1)()(Cnxsxso x 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第97頁(yè)ii0ii0 存在線性變化的系統(tǒng)誤差存在線性變化的系統(tǒng)誤差無(wú)明顯系統(tǒng)誤差無(wú)明顯系統(tǒng)誤差電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第98頁(yè)21111snniii 2/112/ni

29、nniiiD 2/)1(12/)1(ninniiiD 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第99頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第100頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第101頁(yè) 統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法的基本思想是：給定一置信概率，確定相應(yīng)的置信區(qū)間，統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法的基本思想是：給定一置信概率，確定相應(yīng)的置信區(qū)間，凡超過(guò)置信區(qū)間的誤差就認(rèn)為是粗大誤差，并予以剔除。凡超過(guò)置信區(qū)間的誤差就認(rèn)為是粗大誤差，并予以剔除。 (1)(1)萊特檢驗(yàn)法萊特檢驗(yàn)法 (2)(2)格拉布斯檢驗(yàn)法格拉布斯檢驗(yàn)法 si3 sG max 式中，式中，G G值按重復(fù)測(cè)量次數(shù)值按重復(fù)測(cè)量次數(shù)n n及置信概率及置信概率PcPc確定確定 3456789101195%1.151

30、.461.671.821.942.0399%1.161.491.751.922.412.4812131415161718192095%2.292.332.372.412.442.472.52.532.5699%2.552.612.662.72.742.782.822.852.88cpncpn電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第102頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件1）有效數(shù)據(jù)的舍入原則）有效數(shù)據(jù)的舍入原則 通常采用如下的舍入原則：“四舍六入，當(dāng)?shù)扔谖鍟r(shí)采用偶數(shù)的法則，”即當(dāng)在測(cè)量結(jié)果中需要保留n位有效數(shù)字時(shí)，若第n+1位恰好為5時(shí)，則要看第n位，若第n位為偶數(shù)時(shí)，則第n+

31、1位舍去，若第n位為奇數(shù)時(shí)，則第n位加1?！纠?將下列數(shù)字保留三位有效數(shù)字26.8265.826.8255.825.8254.826.8256.8 需要注意的是：需要注意的是：測(cè)量數(shù)據(jù)中末位的零代表的是測(cè)量結(jié)果的精度（誤差），因此，末位的零不能去掉。450.1545.15電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第104頁(yè) niixnx11xxii 01 nii niins1211 nssx xskxA 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第105頁(yè)1205.300.090.099205.710.410.410.50.52204.94-0.4-0.4-0.27-0.2710204.7-0.6-0.6-0.51-0.513205

32、.630.330.330.420.4211204.86-0.44-0.44 -0.35-0.354205.24-0.1-0.10.030.0312205.350.050.050.140.145206.651.351.3513205.21-0.09-0.09 06204.97-0.3-0.3-0.24-0.2414205.19-0.11-0.11 -0.02-0.027205.360.060.060.150.1515205.21-0.09-0.09 08205.16-0.1-0.1-0.05-0.0516205.320.020.020.110.11殘殘 差差殘殘 差差測(cè)量值測(cè)量值序號(hào)序號(hào)殘殘 差差 殘殘 差差序號(hào)序號(hào)測(cè)量值測(cè)量值電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第106頁(yè)電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第107頁(yè)-0 .8-0 .6-0 .4-0 .200 .20 .40 .6圖 3 9 殘 差 圖51 01 5ni電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第108頁(yè)1）誤差傳遞公式）誤差傳遞公式1niiifyxx 電氣測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)課件第109頁(yè)1）誤