船舶動(dòng)力裝置參數(shù)測量技術(shù)

會(huì)計(jì)學(xué)1船舶動(dòng)力裝置參數(shù)測量技術(shù)第一章測量技術(shù)概述測量測量的意義被測量靜態(tài)參數(shù)動(dòng)態(tài)參數(shù)：周期性、非周期性、隨機(jī)測量方法分類（按測量方式可分為）直接測量法直讀法比較法間接測量法第1頁/共29頁測量誤差測量值：x真值：x0誤差：測量值和真值間的差值誤差的表達(dá)形式絕對(duì)誤差:?x=x-x0相對(duì)誤差δ=?x/x

*100%測量結(jié)果的表示第2頁/共29頁誤差分類（按照誤差出現(xiàn)的規(guī)律）系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差粗大誤差第3頁/共29頁測量的正確度、精密度、準(zhǔn)確度、不確定度正確度：等精度條件下，多次測量，測量值偏離真值的程度，可用系統(tǒng)誤差表示系統(tǒng)誤差↗正確度低精密度：等精度，多次測量，測量值的重復(fù)一致程度，可用隨機(jī)誤差表示隨機(jī)誤差↗測量數(shù)據(jù)彌散度大準(zhǔn)確度：正確度和精密度的綜合，測量值與真值的一致程度不確定度：用測量值表示真值不能肯定的程度第4頁/共29頁彈著點(diǎn)全部在靶上，但分散。相當(dāng)于系統(tǒng)誤差小而隨機(jī)誤差大，精密度低，正確度高。彈著點(diǎn)集中，偏向一方，命中率不高。相當(dāng)于系統(tǒng)誤差大、隨機(jī)誤差小，精密度高，正確度低。彈著點(diǎn)集中靶心。相當(dāng)于系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差均小，精密度、正確度都高準(zhǔn)確度高第5頁/共29頁四、有效數(shù)字1.概念

數(shù)字分類：完全準(zhǔn)確數(shù)字；有效數(shù)字。有效數(shù)字的構(gòu)成(讀取)：準(zhǔn)確部分+一位非準(zhǔn)確部分(誤差所在位)。

(I)物體長度L估讀為4.27cm或4.28cm(II)右端恰好與15cm刻度線對(duì)齊,準(zhǔn)確數(shù)字為“15.0”，再加上估讀數(shù)“0”，則物體長度L的有效數(shù)字應(yīng)記為15.00cm

估計(jì)值，一般為最小分度值的1/10的整數(shù)倍位數(shù)無限多，如1/3，π等

位數(shù)有限，如0.333，3.14159等

第6頁/共29頁原則：五下舍，五上入，整五湊偶。如保留四位有效數(shù)字:3.1422.7174.5103.2166.3793.14159—>2.71729—>4.51050—>3.21550—>6.37850l—>7.691499—>7.691測量誤差的有效位數(shù)：只入不舍擬舍的第一位數(shù)字為5，其后無數(shù)字或皆為0

保留末位為奇數(shù),加1，保留末位為偶數(shù),不變

2有效數(shù)字的修約第7頁/共29頁第8頁/共29頁測量就是將被測量與標(biāo)準(zhǔn)單位進(jìn)行比較，得到被測量的測量值。測量值必須包括數(shù)值和單位如測量課桌的長度為1.2534m只是為了定性確定某對(duì)象的物理或化學(xué)屬性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，則不宜稱為測量（確定物質(zhì)酸性？）返回第9頁/共29頁門捷列夫(1834-1907)

科學(xué)始于測量,沒有測量，便沒有精密的科學(xué)。門捷列夫第10頁/共29頁錢學(xué)森(1911-)

錢學(xué)森信息技術(shù)包括測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，測量技術(shù)是信息技術(shù)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。第11頁/共29頁

測量科學(xué)是現(xiàn)代化生產(chǎn)的支柱之一，也是整個(gè)科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)重要技術(shù)基礎(chǔ)，它對(duì)促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步起到重要作用。

我國八個(gè)高技術(shù)領(lǐng)域（信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)、資源環(huán)境技術(shù)、航天航空技術(shù)、能源技術(shù)、先進(jìn)防御技術(shù)）都離不開計(jì)量測試與儀器儀表的技術(shù)保障作用。第12頁/共29頁應(yīng)用舉例衛(wèi)星上天半導(dǎo)體芯片工業(yè)生產(chǎn)需要亞微米級(jí)乃至納米級(jí)的高精密光刻技術(shù)激光制導(dǎo)和光電對(duì)抗技術(shù)等日常生活（空凋、汽車工業(yè)）……返回第13頁/共29頁

指在測量過程中被測量可以認(rèn)為是固定不變的。因此，不需要考慮時(shí)間因素對(duì)測量的影響

指被測量在測量期間隨時(shí)間（或其他影響量）發(fā)生變化靜態(tài)測量如測量長度、質(zhì)量動(dòng)態(tài)測量如測量環(huán)境噪聲、柴油機(jī)缸內(nèi)壓力/溫度返回第14頁/共29頁直接測量——由儀器直接讀出測量結(jié)果的叫做直接測量如：用米尺測量課桌的長度，電壓表測量電壓等間接測量——由直接測量結(jié)果經(jīng)過公式計(jì)算才能得出結(jié)果的叫做間接測量．測量g:測量單擺的振動(dòng)周期T，用公式 g測量有效功率Pe：測量M、n

Pe返回第15頁/共29頁真值就是與給定的特定量的定義相一致的量值?？陀^存在的、但不可測得的（測量的不完善造成）?？芍恼嬷担豪碚撜嬷?---理論設(shè)計(jì)值、理論公式表達(dá)值等如三角形內(nèi)角和180度；約定(實(shí)用)真值-----指定值,最佳值等，

如某些常數(shù),算術(shù)平均值當(dāng)真值等。第16頁/共29頁絕對(duì)誤差（absoluteerror）

定義

測得值

被測量的真值，常用約定真值代替

絕對(duì)誤差特點(diǎn)①絕對(duì)誤差是一個(gè)具有確定的大小、符號(hào)及單位的量。單位給出了被測量的量綱，其單位與測得值相同。②絕對(duì)誤差不能完全說明測量的準(zhǔn)確度。

第17頁/共29頁用1μm測長儀測量0.01m長的工件，其絕對(duì)誤差

=0.0006m，但用來測量1m長的工件，其絕對(duì)誤差為0.0105m。前者的相對(duì)誤差為后者的相對(duì)誤差為用絕對(duì)誤差不便于比較不同量值、不同單位、不同物理量等的準(zhǔn)確度。

第18頁/共29頁定義

特點(diǎn)①相對(duì)誤差只有大小和符號(hào)，而無量綱，一般用百分?jǐn)?shù)來表示。

②

相對(duì)誤差常用來衡量測量的相對(duì)準(zhǔn)確程度相對(duì)誤差（relativeerror）

返回第19頁/共29頁系統(tǒng)誤差：在重復(fù)測量條件下對(duì)同一被測量進(jìn)行無限多次測量結(jié)果的平均值減去真值來源：儀器、裝置誤差；測量環(huán)境誤差；測量理論或方法誤差；人員誤差---生理或心理特點(diǎn)所造成的誤差。標(biāo)準(zhǔn)器誤差；儀器安裝調(diào)整不妥,不水平、不垂直、偏心、零點(diǎn)不準(zhǔn)等，如天平不等臂,分光計(jì)讀數(shù)裝置的偏心；附件如導(dǎo)線

理論公式為近似或?qū)嶒?yàn)條件達(dá)不到理論公式所規(guī)定的要求

溫度、濕度、光照，電磁場等

特點(diǎn)：同一被測量多次測量中，保持恒定或以可預(yù)知的方式變化一經(jīng)查明就應(yīng)設(shè)法消除其影響第20頁/共29頁分類:定值系統(tǒng)誤差-----其大小和符號(hào)恒定不變。

例如，千分尺沒有零點(diǎn)修正，天平砝碼的標(biāo)稱值不準(zhǔn)確等。

變值系統(tǒng)誤差----呈現(xiàn)規(guī)律性變化?？赡茈S時(shí)間,隨位置變化。第21頁/共29頁處理:

任何實(shí)驗(yàn)儀器、理論模型、實(shí)驗(yàn)條件，都不可能理想

a.消除產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的根源(原因)

b.選擇適當(dāng)?shù)臏y量方法

第22頁/共29頁交換法----如為了消除天平不等臂而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差替代法----如用自組電橋測量電阻時(shí)抵消法----如測量楊氏模量實(shí)驗(yàn)中，取增重和減重時(shí)讀數(shù)的平均值；各種消減系統(tǒng)誤差的方法都具有較強(qiáng)的針對(duì)性，都是些經(jīng)驗(yàn)型、具體的處理方法!!…返回第23頁/共29頁隨機(jī)誤差測得值與在重復(fù)性條件下對(duì)同一被測量進(jìn)行無限多次測量結(jié)果的平均值之差。又稱為偶然誤差。定義特點(diǎn)

在相同測量條件下，多次測量同一量值時(shí)，絕對(duì)值和符號(hào)以不可預(yù)知方式變化的誤差。產(chǎn)生原因?qū)嶒?yàn)條件的偶然性微小變化如溫度波動(dòng)、噪聲干擾、電磁場微變、電源電壓的隨機(jī)起伏、地面振動(dòng)等。

第24頁/共29頁隨機(jī)誤差的大小、方向均隨機(jī)出現(xiàn)，不可預(yù)知，不可修正。

but，大量的重復(fù)測量的隨機(jī)誤差遵循數(shù)理統(tǒng)計(jì)規(guī)律可以用概率統(tǒng)計(jì)的方法處理含有隨機(jī)誤差的數(shù)據(jù)

估計(jì)隨機(jī)誤差的大小、分布

采取適當(dāng)措施減小隨機(jī)誤差對(duì)測量結(jié)果的影響返回第25頁/共29頁粗大誤差指明顯超出統(tǒng)計(jì)規(guī)律預(yù)期值的誤差。又稱為疏忽誤差、過失誤差或簡稱粗差。定義產(chǎn)生原因某些偶爾突發(fā)性的異常因素或疏忽所致。