測(cè)試系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)

1、測(cè)試系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容內(nèi)容 n基本原則基本原則n一般步驟一般步驟n抗干擾設(shè)計(jì)抗干擾設(shè)計(jì)n精度分配精度分配測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)典型組成典型組成 傳感器、信號(hào)調(diào)理、信號(hào)處理、顯示與記錄傳感器、信號(hào)調(diào)理、信號(hào)處理、顯示與記錄測(cè)測(cè)試試對(duì)對(duì)象象傳感器傳感器信號(hào)調(diào)理信號(hào)調(diào)理顯示顯示/記錄記錄電電 源源數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理信號(hào)處理信號(hào)處理1 1、基本原則、基本原則測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則p測(cè)量裝置選用測(cè)量裝置選用滿足關(guān)鍵指標(biāo)滿足關(guān)鍵指標(biāo)合理的帶寬合理的帶寬接口標(biāo)準(zhǔn)接口標(biāo)準(zhǔn)p誤差分配誤差分配綜合誤差最小或合成不確定度最小綜合誤差最小或合成不確定度最小選擇直接測(cè)量量的測(cè)量精度適中的方案，降低難度選

2、擇直接測(cè)量量的測(cè)量精度適中的方案，降低難度p傳感器選用傳感器選用優(yōu)先考慮功能、然后再是指標(biāo)優(yōu)先考慮功能、然后再是指標(biāo)p其它：成本、實(shí)現(xiàn)其它：成本、實(shí)現(xiàn)1 1、基本原則、基本原則步驟步驟F確定測(cè)試任務(wù)確定測(cè)試任務(wù)F選擇測(cè)量方法選擇測(cè)量方法F選擇傳感器選擇傳感器F后續(xù)測(cè)量系統(tǒng)的選定后續(xù)測(cè)量系統(tǒng)的選定F相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)與編制相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)與編制F測(cè)量系統(tǒng)的性能評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)的性能評(píng)定2 2、一般步驟、一般步驟p確定測(cè)試任務(wù)確定測(cè)試任務(wù) 在如下環(huán)境中完成如下任務(wù)在如下環(huán)境中完成如下任務(wù)任務(wù)任務(wù)參數(shù)監(jiān)測(cè)參數(shù)監(jiān)測(cè)/ /檢測(cè)檢測(cè)/ /監(jiān)控監(jiān)控參數(shù)計(jì)算（功率測(cè)量、傳遞函數(shù)）參數(shù)計(jì)算（功率測(cè)量、傳遞函數(shù)）場(chǎng)分布，面

3、、陣測(cè)量場(chǎng)分布，面、陣測(cè)量組組/ /復(fù)合傳感器復(fù)合傳感器環(huán)境環(huán)境高壓、高溫、高沖擊高壓、高溫、高沖擊 工作介質(zhì)工作介質(zhì): :水、油、空氣或蒸氣水、油、空氣或蒸氣被測(cè)表面被測(cè)表面: :材質(zhì)、偏差材質(zhì)、偏差2 2、一般步驟、一般步驟p選擇測(cè)量方法選擇測(cè)量方法 功能功能在線測(cè)量在線測(cè)量/ /離線測(cè)量離線測(cè)量是否固定是否固定實(shí)時(shí)測(cè)量實(shí)時(shí)測(cè)量/ /離線分析離線分析是否現(xiàn)場(chǎng)給出結(jié)果是否現(xiàn)場(chǎng)給出結(jié)果實(shí)時(shí)測(cè)控實(shí)時(shí)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)發(fā)布數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)發(fā)布/ /數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸指標(biāo)指標(biāo)非線性度、精度、量程、分辨率非線性度、精度、量程、分辨率穩(wěn)定性、溫漂、零漂穩(wěn)定性、溫漂、零漂頻響頻響成本成本簡(jiǎn)易：傳感器電壓表；傳

4、感器簡(jiǎn)易：傳感器電壓表；傳感器A/DA/D板計(jì)算機(jī)板計(jì)算機(jī)適中：傳感器信號(hào)處理信號(hào)測(cè)量適中：傳感器信號(hào)處理信號(hào)測(cè)量先進(jìn)：傳感器信號(hào)處理測(cè)量、分析、傳輸先進(jìn)：傳感器信號(hào)處理測(cè)量、分析、傳輸2 2、一般步驟、一般步驟p選擇傳感器選擇傳感器被測(cè)參數(shù)被測(cè)參數(shù)傳感器類型傳感器類型振動(dòng)、位移、溫度、轉(zhuǎn)速、壓力、扭矩振動(dòng)、位移、溫度、轉(zhuǎn)速、壓力、扭矩測(cè)試部位測(cè)試部位對(duì)被測(cè)量的影響對(duì)被測(cè)量的影響加速度傳感器加速度傳感器對(duì)傳感器的影響對(duì)傳感器的影響渦流傳感器渦流傳感器選擇傳感器選擇傳感器指標(biāo)：指標(biāo)：靈敏度、線性范圍、精確度、頻響、穩(wěn)定性等靈敏度、線性范圍、精確度、頻響、穩(wěn)定性等 工程考慮：傳感器種類越少越好工程

5、考慮：傳感器種類越少越好合并：位移振動(dòng)合并：位移振動(dòng)類型優(yōu)化：一種傳感器多種測(cè)量類型優(yōu)化：一種傳感器多種測(cè)量( (渦流傳感器：位移、渦流傳感器：位移、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速振動(dòng)、轉(zhuǎn)速) )輸出標(biāo)準(zhǔn)：輸出標(biāo)準(zhǔn)：減少信號(hào)處理難度減少信號(hào)處理難度電流電流 420mA420mA、電壓、電壓5V; 5V; 數(shù)字通訊（數(shù)字通訊（TCP/IPTCP/IP）2 2、一般步驟、一般步驟切角面切角面3x探頭直徑探頭直徑圓柱面圓柱面3x探頭直徑探頭直徑傳感器傳感器p后續(xù)測(cè)量系統(tǒng)的選定后續(xù)測(cè)量系統(tǒng)的選定傳感器與信號(hào)調(diào)理裝置的匹配問(wèn)題傳感器與信號(hào)調(diào)理裝置的匹配問(wèn)題 各個(gè)測(cè)量裝置的靜動(dòng)態(tài)特性匹配問(wèn)題各個(gè)測(cè)量裝置的靜動(dòng)態(tài)特性匹配問(wèn)題測(cè)

6、量系統(tǒng)的精度設(shè)計(jì)指標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的精度設(shè)計(jì)指標(biāo)頻響頻響p相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)與編制相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)與編制實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化 成本成本人機(jī)交互界面人機(jī)交互界面p測(cè)量系統(tǒng)的性能評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)的性能評(píng)定經(jīng)濟(jì)合理性經(jīng)濟(jì)合理性抗干擾能力抗干擾能力測(cè)試精度分析測(cè)試精度分析2 2、一般步驟、一般步驟干擾源干擾源外部干擾外部干擾環(huán)境環(huán)境 電磁場(chǎng)、振動(dòng)、溫度、濕度等電磁場(chǎng)、振動(dòng)、溫度、濕度等內(nèi)部干擾內(nèi)部干擾電路電路元器件干擾元器件干擾信號(hào)回路干擾信號(hào)回路干擾負(fù)載回路干擾負(fù)載回路干擾電源干擾電源干擾數(shù)字電路干擾數(shù)字電路干擾3 3、抗干擾設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)干擾傳播路徑干擾傳播路徑F靜電感應(yīng)：導(dǎo)

7、體之間通過(guò)分布電容耦合到的有效輸入成分靜電感應(yīng)：導(dǎo)體之間通過(guò)分布電容耦合到的有效輸入成分F電磁感應(yīng)：變化的電流通過(guò)互感作用在另一回路電磁感應(yīng)：變化的電流通過(guò)互感作用在另一回路中引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)F輻射電磁干擾：周圍強(qiáng)烈的電磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)輻射電磁干擾：周圍強(qiáng)烈的電磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)造成的干擾勢(shì)造成的干擾F漏電流干擾：電器元件絕緣不良或功率器件間距不夠產(chǎn)生漏電流干擾：電器元件絕緣不良或功率器件間距不夠產(chǎn)生的漏電現(xiàn)象的漏電現(xiàn)象F公共阻抗：阻抗不等的兩個(gè)電路與另一公共阻抗串聯(lián)產(chǎn)生公共阻抗：阻抗不等的兩個(gè)電路與另一公共阻抗串聯(lián)產(chǎn)生的干擾的干擾3 3、抗干擾設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)屏蔽技術(shù)屏

8、蔽技術(shù) 靜電屏蔽：靜電屏蔽：在靜電場(chǎng)作用下，導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)等電位在靜電場(chǎng)作用下，導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)等電位 利用銅、鋁等低阻導(dǎo)電材料，做成利用銅、鋁等低阻導(dǎo)電材料，做成接地金屬容器，隔離內(nèi)外部電力線，消接地金屬容器，隔離內(nèi)外部電力線，消除靜電耦合除靜電耦合n磁屏蔽：磁屏蔽：導(dǎo)體層以導(dǎo)體層以渦流方式消耗高頻干擾磁場(chǎng)的能量渦流方式消耗高頻干擾磁場(chǎng)的能量 鐵磁材料（硅鋼、坡莫合金）制成容器鐵磁材料（硅鋼、坡莫合金）制成容器n電磁屏蔽：電磁屏蔽：用導(dǎo)電良好的金屬材料（銅箔用導(dǎo)電良好的金屬材料（銅箔,鋁箔鋁箔/板）做成的接地電磁屏蔽板）做成的接地電磁屏蔽層，同時(shí)起到電磁屏蔽和靜電屏蔽兩種作用層，同時(shí)起到電磁屏蔽和

9、靜電屏蔽兩種作用 屏蔽導(dǎo)線、屏蔽電纜屏蔽導(dǎo)線、屏蔽電纜3 3、抗干擾設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)屏蔽技術(shù)屏蔽技術(shù) 簡(jiǎn)單的屏蔽簡(jiǎn)單的屏蔽接地、浮置接地、浮置 在高電壓強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境下，測(cè)量?jī)x器經(jīng)常采用浮地系統(tǒng)在高電壓強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境下，測(cè)量?jī)x器經(jīng)常采用浮地系統(tǒng) 為了防止在外殼上感應(yīng)出高電壓，外殼必須接大地為了防止在外殼上感應(yīng)出高電壓，外殼必須接大地o安全可靠安全可靠o制造工藝復(fù)雜制造工藝復(fù)雜o飛機(jī)、艦船上的設(shè)備采用浮地飛機(jī)、艦船上的設(shè)備采用浮地機(jī)殼機(jī)殼機(jī)殼機(jī)殼機(jī)殼機(jī)殼絕緣層絕緣層 A Us Ui Rc1 Rc2 Rs Ri 3 3、抗干擾設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)屏蔽技術(shù)屏蔽技術(shù)電纜屏蔽層電纜屏蔽層單地原則單地原則屏蔽線的

10、接地應(yīng)與公共端連接屏蔽線的接地應(yīng)與公共端連接Us放放大大器器12UG正確連接正確連接Us放放大大器器12C1C2C3正確連接正確連接UG3 3、抗干擾設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)隔離技術(shù)隔離技術(shù) 切斷地環(huán)路電流干擾切斷地環(huán)路電流干擾F兩個(gè)測(cè)試電路的地電位完全隔離開(kāi)，避免干擾兩個(gè)測(cè)試電路的地電位完全隔離開(kāi)，避免干擾F數(shù)字電路很適用數(shù)字電路很適用F模擬電路中，要選用線性度好的隔離器件模擬電路中，要選用線性度好的隔離器件濾波技術(shù)濾波技術(shù)阻止某一頻帶信號(hào)通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)阻止某一頻帶信號(hào)通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)3 3、抗干擾設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)接地技術(shù)接地技術(shù)接地作用：接地作用：安全、基準(zhǔn)電位安全、基準(zhǔn)電位抗干擾（抗噪聲、靜電屏蔽等）

11、抗干擾（抗噪聲、靜電屏蔽等）接地方式接地方式并聯(lián)接地并聯(lián)接地串聯(lián)接地串聯(lián)接地串并聯(lián)接地串并聯(lián)接地3 3、抗干擾設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)接地技術(shù)接地技術(shù)接地原則：一點(diǎn)接地接地原則：一點(diǎn)接地地線應(yīng)連在一起并通過(guò)一點(diǎn)接地地線應(yīng)連在一起并通過(guò)一點(diǎn)接地避免公共地線各點(diǎn)電位不均勻而形成接地回路，產(chǎn)生干擾避免公共地線各點(diǎn)電位不均勻而形成接地回路，產(chǎn)生干擾Rc1Rc2RiUG放放大大器器ABRsUs3 3、抗干擾設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)衡量精度的指標(biāo)衡量精度的指標(biāo)p測(cè)量的準(zhǔn)確度測(cè)量的準(zhǔn)確度(是精密度和正確是精密度和正確 度的綜合度的綜合)測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致程度測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致程度精密度精密度重復(fù)測(cè)量

12、所得各測(cè)量值的離散程度重復(fù)測(cè)量所得各測(cè)量值的離散程度反映隨機(jī)誤差的大小反映隨機(jī)誤差的大小正確度正確度測(cè)量值偏離真值的程度測(cè)量值偏離真值的程度反映系統(tǒng)誤差的大小反映系統(tǒng)誤差的大小 涉及真值，多作涉及真值，多作定性描述定性描述4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差理想情況理想情況p測(cè)量的不確定度測(cè)量的不確定度測(cè)量結(jié)果不能肯定的程度、被測(cè)量之值測(cè)量結(jié)果不能肯定的程度、被測(cè)量之值x的分散性的分散性范圍范圍n被測(cè)量的真值被測(cè)量的真值x以一定概率落在某個(gè)量值以一定概率落在某個(gè)量值最佳估值的范圍內(nèi)最佳估值的范圍內(nèi) -u, u 不確定區(qū)間不確定區(qū)間最佳估值最佳估值測(cè)量結(jié)果測(cè)量結(jié)

13、果不確定度分為兩類不確定度分為兩類A類不確定度：用統(tǒng)計(jì)方法求出類不確定度：用統(tǒng)計(jì)方法求出多次測(cè)量多次測(cè)量B類不確定度：用其他方法得出類不確定度：用其他方法得出單次測(cè)量單次測(cè)量mmx005.0515.9最佳估值和不確定度最佳估值和不確定度 單位單位4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配不確定度的評(píng)定不確定度的評(píng)定pA類不確定度的評(píng)定類不確定度的評(píng)定用用有限次數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)有限次數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差估值來(lái)度量測(cè)量結(jié)果的不確定性的標(biāo)準(zhǔn)差估值來(lái)度量測(cè)量結(jié)果的不確定性最佳估值取其算術(shù)平均值，則置信區(qū)間為最佳估值取其算術(shù)平均值，則置信區(qū)間為有限次數(shù)有限次數(shù)n：不宜超過(guò)：不宜超過(guò)10 (等精度測(cè)量難度隨等精度測(cè)量

14、難度隨n增加增加)測(cè)量結(jié)果：測(cè)量結(jié)果：對(duì)于有限次測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果對(duì)于有限次測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配pB類不確定度的評(píng)定類不確定度的評(píng)定 確定工程上大多確定工程上大多單次測(cè)量單次測(cè)量x x的不確定度的不確定度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或資料及假設(shè)的概率分布估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表征根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或資料及假設(shè)的概率分布估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表征 a a為誤差區(qū)間的半寬度，即被測(cè)量誤差可能值的區(qū)間為誤差區(qū)間的半寬度，即被測(cè)量誤差可能值的區(qū)間(-a(-a，a)a)k k為測(cè)量值落在為測(cè)量值落在a a區(qū)間內(nèi)概率分布的置信因子區(qū)間內(nèi)概率分布的置信因子 測(cè)量結(jié)果的置信區(qū)間測(cè)量結(jié)果的置信區(qū)間4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系

15、統(tǒng)精度分配pB類不確定度的評(píng)定類不確定度的評(píng)定根據(jù)誤差分布規(guī)律確定根據(jù)誤差分布規(guī)律確定k P(%) 50 68.27 90 95.45 99 99.73K 0.67 1 1.645 1.960 2.576 34、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配pB類不確定度的評(píng)定類不確定度的評(píng)定示例示例引用誤差引用誤差 已知儀表滿度已知儀表滿度A和精度等級(jí)和精度等級(jí)r，則最大允許誤差為，則最大允許誤差為 根據(jù)均勻分布，置信因子及標(biāo)準(zhǔn)不確定度為根據(jù)均勻分布，置信因子及標(biāo)準(zhǔn)不確定度為儀器的基本誤差儀器的基本誤差 儀器在指定條件下對(duì)某量測(cè)量時(shí)，可能達(dá)到的最大誤差界限值為儀器在指定條件下對(duì)某量測(cè)量時(shí)，可能達(dá)到的最大

16、誤差界限值為a，按均勻分布假，按均勻分布假設(shè)，置信因子及標(biāo)準(zhǔn)不確定度設(shè)，置信因子及標(biāo)準(zhǔn)不確定度 若已知分布，則按實(shí)際分布計(jì)算若已知分布，則按實(shí)際分布計(jì)算4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配pB類不確定度的評(píng)定類不確定度的評(píng)定示例示例儀器的分辨力儀器的分辨力 數(shù)字式儀器的指示裝置或數(shù)字式儀器的指示裝置或A/D的分辨力為的分辨力為x，其區(qū)間半寬，其區(qū)間半寬 由均勻分布假設(shè)，置信因子及標(biāo)準(zhǔn)不確定度為由均勻分布假設(shè)，置信因子及標(biāo)準(zhǔn)不確定度為未給出儀器誤差時(shí)估計(jì)未給出儀器誤差時(shí)估計(jì)最大允許誤差最大允許誤差a連續(xù)可讀儀器連續(xù)可讀儀器 最小分度最小分度/2/2非連續(xù)可讀儀器非連續(xù)可讀儀器 最小分度最小分度

17、/2/2 可按均勻分布假設(shè)，置信因子及標(biāo)準(zhǔn)不確定度為可按均勻分布假設(shè)，置信因子及標(biāo)準(zhǔn)不確定度為4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配3/3akaukB連續(xù)可讀連續(xù)可讀最小分度最小分度1 1m mmmmm最大誤差最大誤差0.005mm0.005mm不確定度的評(píng)定不確定度的評(píng)定pB類不確定度的評(píng)定類不確定度的評(píng)定示例示例正態(tài)分布變量正態(tài)分布變量 測(cè)量量以測(cè)量量以2/3即即67%的概率落在的概率落在a-a+的區(qū)間，則最佳估值為（的區(qū)間，則最佳估值為（a-+a+）/2，而區(qū)間半寬，而區(qū)間半寬 置信因子及標(biāo)準(zhǔn)不確定度為置信因子及標(biāo)準(zhǔn)不確定度為4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配不確定度的評(píng)定不確定度的

18、評(píng)定p合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定測(cè)量誤差是測(cè)量過(guò)程中所有因素及環(huán)節(jié)引起誤差的綜合結(jié)果測(cè)量誤差是測(cè)量過(guò)程中所有因素及環(huán)節(jié)引起誤差的綜合結(jié)果 傳感器的非線性、遲滯、分散性、環(huán)境等傳感器的非線性、遲滯、分散性、環(huán)境等定義：定義：n個(gè)影響量獨(dú)立引起測(cè)量結(jié)果的不確定度個(gè)影響量獨(dú)立引起測(cè)量結(jié)果的不確定度ui 的幾何合成的幾何合成ui既可為既可為A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度，也可為類標(biāo)準(zhǔn)不確定度，也可為B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度類標(biāo)準(zhǔn)不確定度當(dāng)誤差分量項(xiàng)數(shù)較?。ㄒ话惝?dāng)誤差分量項(xiàng)數(shù)較小（一般n3）時(shí)）時(shí) 4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配直接測(cè)量結(jié)果的誤差估計(jì)直接測(cè)量結(jié)果的誤差估計(jì)p量程量程xm和準(zhǔn)確度等級(jí)和

19、準(zhǔn)確度等級(jí)a%決定的測(cè)量結(jié)果誤差決定的測(cè)量結(jié)果誤差 p多次測(cè)量多次測(cè)量隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差 標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)值為標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)值為sx，測(cè)量誤差修正為，測(cè)量誤差修正為K為置信因子，通常取值為為置信因子，通常取值為3 4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配間接測(cè)量結(jié)果的誤差估計(jì)間接測(cè)量結(jié)果的誤差估計(jì)p間接測(cè)量量的估計(jì)值間接測(cè)量量的估計(jì)值間接測(cè)量量間接測(cè)量量y是是n個(gè)直接測(cè)量量個(gè)直接測(cè)量量xi的單值函數(shù)，即的單值函數(shù)，即間接測(cè)量量的最佳估值間接測(cè)量量的最佳估值 各直接測(cè)量量各直接測(cè)量量x xi i的算術(shù)平均值的函數(shù)值的算術(shù)平均值的函數(shù)值4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配間接測(cè)量結(jié)果的誤差估計(jì)間接測(cè)量結(jié)果的誤

20、差估計(jì)合成誤差：通過(guò)函數(shù)傳遞的誤差合成誤差：通過(guò)函數(shù)傳遞的誤差 直接測(cè)量量直接測(cè)量量x xi i的測(cè)量絕對(duì)誤差為的測(cè)量絕對(duì)誤差為x xi i，是一個(gè)微小變化量，則間接測(cè)量量，是一個(gè)微小變化量，則間接測(cè)量量y y的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差為的絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差為近似：泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)，略去高階小量近似：泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)，略去高階小量誤差傳播系數(shù)誤差傳播系數(shù)： 直接量的誤差直接量的誤差間接量誤差間接量誤差4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配間接測(cè)量結(jié)果的誤差估計(jì)間接測(cè)量結(jié)果的誤差估計(jì)工程處理工程處理偏導(dǎo)數(shù)處理：防止負(fù)數(shù)導(dǎo)致測(cè)量誤差的不合理偏導(dǎo)數(shù)處理：防止負(fù)數(shù)導(dǎo)致測(cè)量誤差的不合理N3時(shí)計(jì)算誤差偏大，修正為時(shí)計(jì)算

21、誤差偏大，修正為結(jié)果表示結(jié)果表示示例示例4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配間接測(cè)量結(jié)果的誤差估計(jì)間接測(cè)量結(jié)果的誤差估計(jì)誤差傳播系數(shù)意義誤差傳播系數(shù)意義確定最大誤差項(xiàng)，作為提高測(cè)量精度方向確定最大誤差項(xiàng)，作為提高測(cè)量精度方向確定最小誤差項(xiàng)，降低測(cè)量精度要求確定最小誤差項(xiàng)，降低測(cè)量精度要求合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度函數(shù)函數(shù)y y的合成不確定度由直接測(cè)量量的合成不確定度由直接測(cè)量量x xi i的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u uxixi確定確定n3n3時(shí)，推薦用絕對(duì)值合成時(shí)，推薦用絕對(duì)值合成4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配誤差分配與測(cè)量方案的選擇誤差分配與測(cè)量方案的選擇p誤差分配誤差分

22、配誤差分配是誤差合成的逆問(wèn)題，即在總誤差給定的前提下，確定出各分誤差分配是誤差合成的逆問(wèn)題，即在總誤差給定的前提下，確定出各分項(xiàng)誤差項(xiàng)誤差誤差分配方案誤差分配方案誤差的分配和誤差傳播系數(shù)誤差的分配和誤差傳播系數(shù)ci有關(guān)，涉及到不同測(cè)量方案有關(guān)，涉及到不同測(cè)量方案p方案選擇原則方案選擇原則綜合誤差最小綜合誤差最小直接測(cè)量量的測(cè)量精度適中，難度降低直接測(cè)量量的測(cè)量精度適中，難度降低直接測(cè)量量直接測(cè)量量xi的誤差小于合成誤差的三分之一，可忽略的誤差小于合成誤差的三分之一，可忽略p誤差分配步驟誤差分配步驟根據(jù)不同的假設(shè)對(duì)誤差進(jìn)行預(yù)分配根據(jù)不同的假設(shè)對(duì)誤差進(jìn)行預(yù)分配按照實(shí)際可能（現(xiàn)有技術(shù)水平、工藝設(shè)備、

23、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、操作難易程按照實(shí)際可能（現(xiàn)有技術(shù)水平、工藝設(shè)備、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、操作難易程度、經(jīng)濟(jì)效益等）對(duì)預(yù)分配方案進(jìn)行調(diào)整度、經(jīng)濟(jì)效益等）對(duì)預(yù)分配方案進(jìn)行調(diào)整按照誤差合成理論對(duì)分配方案進(jìn)行校核按照誤差合成理論對(duì)分配方案進(jìn)行校核4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配誤差分配與測(cè)量方案的選擇誤差分配與測(cè)量方案的選擇p誤差預(yù)分配方法誤差預(yù)分配方法直接測(cè)量量誤差相等法直接測(cè)量量誤差相等法 xi取相同誤差量取相同誤差量誤差分項(xiàng)相等法誤差分項(xiàng)相等法 CiXi取相同誤差量取相同誤差量求其直接測(cè)量量的誤差求其直接測(cè)量量的誤差 可能導(dǎo)致一些量的測(cè)量精度無(wú)法實(shí)現(xiàn)可能導(dǎo)致一些量的測(cè)量精度無(wú)法實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)誤差加權(quán)分配法優(yōu)勢(shì)誤差加權(quán)分配法 重點(diǎn)考慮重點(diǎn)考慮Ci項(xiàng)大的，加大取值權(quán)重項(xiàng)大的，加大取值權(quán)重求其直接測(cè)量量的誤差求其直接測(cè)量量的誤差4、測(cè)量系統(tǒng)精度分配、測(cè)量系統(tǒng)精度分配誤差分配與測(cè)量方案的選擇誤差分配與測(cè)量方案的選擇p方案選擇示例方案選擇示例現(xiàn)有量程為Vm = 300V ，準(zhǔn)確度等級(jí)為0.5級(jí)的交流電壓表一只；量程Im =10A