檢測技術(shù)及儀表第一章

1、檢測技術(shù)及儀表第一章第1頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四第一章 檢測技術(shù)的基本概念第三節(jié) 傳感器及其基本特性 第二節(jié) 測量誤差及數(shù)據(jù)處理第一節(jié) 測量的基本概念及方法第2頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四第一章 檢測技術(shù)的基本概念第三節(jié) 傳感器及其基本特性 第二節(jié) 測量誤差及數(shù)據(jù)處理第一節(jié) 測量的基本概念及方法第3頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四第一節(jié) 測量的基本概念及方法一、測量的一般概念二、測量方法分類 第4頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四第一節(jié) 測量的基本概念及方法一、測量的一般概念 測量(Mea

2、surement)：以確定被測對象的屬性和量值為目的的全部操作?；蚪柚鷮ｉT的技術(shù)和儀表設(shè)備，采用一定的方法取得某一客觀事物定量數(shù)據(jù)資料的實(shí)踐過程。檢測(Detectation)：檢測是意義更為廣泛的測量。測量信號檢出（極為重要）。檢測過程：信息提取、信號轉(zhuǎn)換存儲與傳輸、顯示記錄、分析處理。 第5頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四第一節(jié) 測量的基本概念及方法二、測量方法分類 對于測量方法，從不同角度，有不同的分類方法。 根據(jù)獲得測量值的方法可分為直接測量和間接測量； 根據(jù)測量方式可分為偏差式測量、零位式測量與微差式測量； 根據(jù)測量條件不同可分為等精度測量與不等精度測量； 根

3、據(jù)被測量變化快慢可分為靜態(tài)測量與動態(tài)測量； 根據(jù)測量敏感元件是否與被測介質(zhì)接觸可分為接觸式測 量與非接觸式測量； 第6頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 1. 直接測量、 間接測量 在使用儀表或傳感器進(jìn)行測量時，測得值直接與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，不需要經(jīng)過任何運(yùn)算，直接得到被測量的數(shù)值，這種測量方法稱為直接測量。 被測量與測得值之間關(guān)系可用下式表示： y=x 式中： y 被測量的值 x 直接測得值。 間接測量 - 被測量無法或不易進(jìn)行直接測量 自變量目標(biāo)變量 負(fù)載電阻功率 = 電壓 電流（直接測量）第7頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 2. 偏差式測量、

4、零位式測量、微差式測量 用儀表指針的位移（即偏差）決定被測量的量值，這種測量方法稱為偏差式測量。例：彈簧秤、動圈式電壓表第8頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 用指零儀表的零位反映測量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，在測量系統(tǒng)平衡時，用已知的標(biāo)準(zhǔn)量決定被測量的量值，這種測量方法稱為零位式測量。例：天平稱量物體 2. 偏差式測量、零位式測量、微差式測量第9頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四微差式測量微差式測量法是綜合了偏位式測量法速度快和零位式測量法準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)的一種測量方法。這種方法預(yù)先使被測量與測量裝置內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)量取得平衡。當(dāng)被測量有微小變化時，測量裝置失去平衡

5、。用偏位式儀表指示出其變化部分的數(shù)值。例如，用天平（零位式儀表）測量化學(xué)藥品，當(dāng)天平平衡之后，又增添了少許藥品，天平將再次失去平衡。這時即使用最小的砝碼也稱不出這一微小的差值。但是可以從天平指針在標(biāo)尺上移動的格數(shù)來讀出這一微小差值。第10頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四微差式測量1被測鋼板 2軋輥 3射線源 4鉛盒 5射線 6射線探測器7差動放大器 8指示儀表a 9指示儀表b第11頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四微差式測量在線測量鋼板厚度前，先將標(biāo)準(zhǔn)厚度的鋼板放置于射線源和射線探測器之間，調(diào)節(jié)電位器RP，使差動放大器的輸出Uo1為零，測量系統(tǒng)達(dá)到

6、平衡。若被測鋼板的厚度不等于標(biāo)準(zhǔn)厚度，Ui將大于或小于UR，其差值經(jīng)差動放大器放大后，由指示儀表a指示出厚度的偏差值。微差式測量的分辨力較高，但量程較小。第12頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 3. 等精度測量與不等精度測量 在測量過程中，若影響和決定誤差大小的全部因素（條件）始終保持不變，如由同一個測量者，用同一臺儀器，用同樣的方法，在同樣的環(huán)境條件下，對同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量，稱為等精度測量。 有時在科學(xué)研究或高精度測量中，往往在不同的測量條件下，用不同精度的儀表，不同的測量方法，不同的測量次數(shù)以及不同的測量者進(jìn)行測量和對比，這種測量稱為不等精度測量。 第13頁

7、，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 4. 靜態(tài)測量與動態(tài)測量 被測量在測量過程中認(rèn)為是固定不變的，對這種被測量進(jìn)行的測量稱為靜態(tài)測量。靜態(tài)測量不需要考慮時間因素對測量的影響。 若被測量在測量過程中是隨時間不斷變化的，對這種被測量進(jìn)行的測量稱為動態(tài)測量。 第14頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四靜態(tài)測量 第15頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 對緩慢變化的對象進(jìn)行測量亦屬于靜態(tài)測量。 最高、 最低溫度計第16頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 動態(tài)測量 地震測量振動波形第17頁，共86頁，2022年，5月20

8、日，5點(diǎn)49分，星期四接觸式測量 5. 接觸測量與非接觸測量第18頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四非接觸式測量 例：雷達(dá)測速車載電子警察第19頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四第一章 檢測技術(shù)的基本概念第三節(jié) 傳感器及其基本特性 第二節(jié) 測量誤差及數(shù)據(jù)處理第一節(jié) 測量的基本概念及方法第20頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四第二節(jié) 測量誤差及數(shù)據(jù)處理一、真值的概念二、測量誤差三、測量結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理 第21頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四第二節(jié) 測量誤差及數(shù)據(jù)處理一、真值的概念二、測量誤差三、測量結(jié)果的

9、數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理 第22頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 一、真值的概念 1. 真值： 真值即真實(shí)值，是指在一定條件下被測量客觀存在的實(shí)際值。(A0) （1）真值通常是個未知量。 （2）真值難以測量到。 原因： 測量對象、儀表、方法、人受到本身和周圍環(huán)境各種因素影 響，且這些因素在不斷變化。 測量過程可能改變對象狀態(tài)，結(jié)果已不是對象本來面貌。（3）測量的目的：求得被測量真值的逼近值。精度越高的儀表，其測量 值越逼近真值，精度反映了對真值的逼近程度。（4）測量不必單純追求精度，在工程上對給定的測量任務(wù)只需達(dá)到工程 需要的精度。 第23頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)

10、49分，星期四 2.真值的種類：（1）理論真值（絕對真值）：理論上證明正確的值。（2）約定真值（conventional true value）（規(guī)定真值）：國際上公認(rèn)的某些基準(zhǔn)量。例： 1983年10月在巴黎召開的第17屆國際計量大會將米定義為：“米是光在真空中在1/299792458秒時間間隔內(nèi)行進(jìn)的路程。” 實(shí)際測量中，以無系統(tǒng)誤差情況下足夠多次測量所獲一列測量結(jié)果的算術(shù)平均值作為約定真值。（3）相對真值x0： 測量儀表按精度不同分為若干等級。上一等級的儀表示值即為下一等級的真值。第24頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四第二節(jié) 測量誤差及數(shù)據(jù)處理一、真值的概念二、測

11、量誤差三、測量結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理 第25頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 測量誤差是測得值減去被測量的真值。 由于真值往往不知道，因此測量的目的是希望通過測量獲取被測量的真實(shí)值。 但由于種種原因，例如，傳感器本身性能不十分優(yōu)良，測量方法不十分完善，外界干擾的影響等，造成被測量的測得值與真實(shí)值不一致，因而測量中總是存在誤差。第二節(jié) 測量誤差及數(shù)據(jù)處理二、測量誤差第26頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四絕對誤差：測量值X和真值X0之差。 XXX0相對誤差：絕對誤差X和被測量真值 X0之比。引用誤差：絕對誤差X與儀表的滿量 程之比。1、測量誤差的表示方法

12、第27頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 （1） 絕對誤差 絕對誤差可用下式定義：=x-x0 式中: 絕對誤差； x測量值； x0真值。 絕對誤差是有正、負(fù)并有量綱的。采用絕對誤差表示測量誤差，不能很好說明測量質(zhì)量的好壞。例如，在溫度測量時，絕對誤差=1，對體溫測量來說是不允許的，而對鋼水溫度測量來說是極好的測量結(jié)果，所以用相對誤差可以比較客觀地反映測量的準(zhǔn)確性。 第28頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四（2） 實(shí)際相對誤差 實(shí)際相對誤差的定義由下式給出： 式中：實(shí)際相對誤差， 一般用百分?jǐn)?shù)給出； 絕對誤差； x0約定真值。 實(shí)際測量時用測量值 x

13、代替約定真值 x0 進(jìn)行計算，這個相對誤差稱為標(biāo)稱（示值）相對誤差， 即 第29頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 （3） 引用誤差 引用誤差是儀表中通用的一種誤差表示方法。 它是相對于儀表滿量程的一種誤差，又稱滿量程相對誤差，一般也用百分?jǐn)?shù)表示。 即 式中： 引用誤差； 絕對誤差。 第30頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 最大引用誤差 如果以測量儀表整個量程中，可能出現(xiàn)的絕對誤差 最大值max代替，則可得到最大引用誤差 式中： 最大引用誤差； max最大允許絕對誤差。第31頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 最大引用誤差 儀

14、表精度等級是根據(jù)最大引用誤差來確定的。例如，0.5級表的引用誤差的最大值不超過0.5%；1.0級表的引用誤差的最大值不超過1%。 第32頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四解：根據(jù)精度定義表達(dá)式可以得出 此溫度傳感器最大允許絕對誤差為3.檢驗(yàn)?zāi)滁c(diǎn)的最大絕對誤差為4，大于3，故此傳感器不合格。例1-1：一臺精度等級為0.5級，量程范圍6001200的溫度傳感器，它最大允許絕對誤差是多少？檢驗(yàn)時某點(diǎn)最大絕對誤差是4，問此表是否合格？第33頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 例：12 有一溫度計，它的測量范圍為0200，精度為0.5級，試求： 1）該表可能出

15、現(xiàn)的最大絕對誤差為（ ）。 A. 1 B. 0.5 C. 10 D. 200 2）當(dāng)示值為20時的示值相對誤差為（ ），100時的示值相對誤差為（ ）。 A. 1 B. 5 C. 1 D. 10A B C第34頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 顯然，精度等級已知的測量儀表只有在被測量值接近滿量程時，才能發(fā)揮它的測量精度。因此，使用測量儀表時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)被測量的大小和測量精度要求，合理地選擇儀表量程和精度等級，只有這樣才能提高測量精度。 第35頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四系統(tǒng)誤差 在相同條件下，多次測量同一量時，誤差的大小和符號均保持不變，或當(dāng)條

16、件改變時，誤差按某一確定的規(guī)律變化。隨機(jī)誤差 在相同的條件下，多次重復(fù)測量同一量時，誤差的大小和方向均發(fā)生變化，沒有確定的變化規(guī)律。粗大誤差 明顯歪曲測量結(jié)果的誤差。由于測量人員粗心，不正確的使用儀器，測量時讀錯數(shù)據(jù)，計算中發(fā)生錯誤等原因造成的誤差。2、測量誤差的分類第36頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四1）系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生 檢測裝置本身性能不完善、測量方法不完善、測量者對儀器使用不當(dāng)、環(huán)境條件的變化等原因都可能產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。例如，某儀表刻度盤分度不準(zhǔn)確，就會造成讀數(shù)偏大或偏小，從而產(chǎn)生恒值系統(tǒng)誤差。溫度、氣壓等環(huán)境條件的變化和儀表電池電壓隨使用時間的增長而逐漸下降，則可

17、能產(chǎn)生變值系統(tǒng)誤差。 （1）系統(tǒng)誤差（Systematic Error）第37頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四第38頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四2）系統(tǒng)誤差的減小與消除b）引入修正值進(jìn)行校正c）檢測方法上消除或減小a）分析系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因 確定修正值（溫度、濕度、頻率修正等）測量前 對可能產(chǎn)生的誤差因素進(jìn)行分析，采取相應(yīng)措施。 修正表格、修正曲線、修正公式 - 按規(guī)律校正- 實(shí)際測量中，采取有效的測量方法第39頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四2）系統(tǒng)誤差的減小與消除 在測量過程中形成系統(tǒng)誤差的因素是復(fù)雜的，通常難以查

18、明所有的系統(tǒng)誤差，即使經(jīng)過修正，也不可能全部消除系統(tǒng)誤差的影響。第40頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四1)隨機(jī)誤差的產(chǎn)生（2）隨機(jī)誤差（Random Error） 隨機(jī)誤差是測量過程中，許多獨(dú)立的、微小的，偶然的因素引起的綜合結(jié)果。在任何一次測量中，只要靈敏度足夠高，隨機(jī)誤差總是不可避免的。而且在同一條件下，重復(fù)進(jìn)行的多次測量中，它或大或小，或正或負(fù)，既不能用實(shí)驗(yàn)方法消除，也不能修正。但是，利用概率論的一些理論和統(tǒng)計學(xué)的一些方法，可以掌握看似毫無規(guī)律的隨機(jī)誤差的分布特性，確定隨機(jī)誤差對測量結(jié)果的影響。第41頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 隨機(jī)誤

19、差的分布規(guī)律，可以在大量測量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上總結(jié)出來，就誤差的總體來說是服從統(tǒng)計規(guī)律的。 由于大多數(shù)隨機(jī)誤差服從正態(tài)分布，因而正態(tài)分布理論就成為研究隨機(jī)誤差的基礎(chǔ)。（2）隨機(jī)誤差第42頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四（2）隨機(jī)誤差公式為： 其中= x - x0: 測量值的隨機(jī)誤差。: 測量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，曲線拐點(diǎn)。 P()是出現(xiàn)的概率密度，它與概率的關(guān)系是： d第43頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四隨機(jī)誤差的正態(tài)分布規(guī)律次數(shù)統(tǒng)計第44頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四1)粗大誤差的消除a）判別方法 物理判別法- 人為因素（讀錯、記

20、錄錯、操作錯）顯然與事實(shí)不符 - 歪曲測量結(jié)果 - 主觀避免 - 剔除（發(fā)現(xiàn)）- 測量過程中- 不符合實(shí)驗(yàn)條件/環(huán)境突變（突然振動、電磁干擾等）- 隨時發(fā)現(xiàn)，隨時剔除 - 重新測量 （3）粗大誤差(Gross Error)第45頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四1) 粗大誤差的消除 統(tǒng)計判別法- 整個測量完畢之后統(tǒng)計方法處理數(shù)據(jù) - 超過誤差限 - 判為壞值 - 剔除 b）剔除準(zhǔn)則 拉依達(dá)準(zhǔn)則（3 準(zhǔn)則） 格拉布斯準(zhǔn)則(t檢驗(yàn)準(zhǔn)則)（3）粗大誤差第46頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四產(chǎn)生粗大誤差的一個例子 第47頁，共86頁，2022年，5月20日

21、，5點(diǎn)49分，星期四3. 誤差的綜合（1） 函數(shù)誤差的基本關(guān)系式：間接測量值： Y=f(x1，x2，xm) 其中x1，x2，xm為各直接測量值。全微分： （1）（函數(shù)誤差的基本關(guān)系式） dxi 表示各直接測量值誤差。 表示各個誤差的傳遞系數(shù)。 dY 為Y的誤差。 條件：只有當(dāng)各局部誤差為已知時（已定系統(tǒng)誤差），才能以此誤差公式來綜合。第48頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 （2） 系統(tǒng)誤差的綜合公式：（此時不考慮隨機(jī)誤差） 1） 已定系統(tǒng)誤差的綜合 對各xi，以i表示各已定系統(tǒng)誤差。Y表示函數(shù)Y的已定系差：由式（1）得：或以相對誤差形式表示：2） 函數(shù)的系統(tǒng)不確定度系統(tǒng)

22、不確定度系統(tǒng)誤差存在的區(qū)限（誤差限）。 有時不知道測量值xi的系統(tǒng)誤差的確切大小和符號，而只知其誤差限。分兩種情況討論。第49頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 當(dāng)m較少時采用絕對值綜合方法（算術(shù)綜合法）Y間接測量值（函數(shù)）的系統(tǒng)不確定度。xi直接測量值（自變量xi）的系統(tǒng)不確定度。 上式也可采用相對誤差的形式：當(dāng)m較多時采用方和根法第50頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四（3）隨機(jī)誤差的綜合公式：（此時不考慮系統(tǒng)誤差）設(shè)：間接測量值Y為直接測量值x1和x2的函數(shù), Y=f（x1，x2） 假設(shè)對x1進(jìn)行了n次測量，對x2進(jìn)行了k次測量，以j代替函數(shù)誤

23、差基本關(guān)系式（1）中的dxi，得函數(shù)的隨機(jī)誤差：（i =1，2，n l =1，2，k）式中1i和2l分別為x1和x2的隨機(jī)誤差。上式兩邊平方： 兩邊對i和l求和：第51頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 兩邊同時除以nk，當(dāng)n，k時，根據(jù)隨機(jī)誤差的抵償特性： 得： 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差定義，當(dāng)n，k時，上式可寫為：對于 Y=f（x1，x2，xm）， 可得： 推廣到一般情況，函數(shù)的隨機(jī)誤差傳遞（綜合）公式可推導(dǎo)：第52頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四當(dāng)測量次數(shù)有限時，各標(biāo)準(zhǔn)偏差可用相應(yīng)的估計值代入：公式適用條件：各直接觀測值xj彼此無關(guān)時。兩端同時乘以相同的

24、置信系數(shù)c，可得函數(shù)Y的隨機(jī)不確定度。第53頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四解：間接測量值V與各直接測量值的關(guān)系為：V=VC1+VC2VC1c1= VC2 c2V=(c2/c1 +1) VC2利用函數(shù)隨機(jī)誤差傳遞（綜合）公式：應(yīng)用舉例： 利用電容分壓原理，根據(jù)VC2測量值，求電壓V。已知：c1、c2及其標(biāo)準(zhǔn)偏差為C1、 C2，電壓表的標(biāo)差為V2，求V的標(biāo)準(zhǔn)偏差V 。 Vc1c2VVC2第54頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四（4）系統(tǒng)不確定度與隨機(jī)不確定度的綜合 1） 絕對值綜合法： 2） 方和根綜合法：第55頁，共86頁，2022年，5月20日，

25、5點(diǎn)49分，星期四第二節(jié) 測量誤差及數(shù)據(jù)處理一、真值的概念二、測量誤差三、測量結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理 第56頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四三、測量結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理1、隨機(jī)誤差的統(tǒng)計特性 第57頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四三、測量結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理2、測量結(jié)果的數(shù)據(jù)整理步驟（1）求出算術(shù)平均值：（2）對每個測量值算出相應(yīng)的誤差。（3）按貝塞爾公式計算出標(biāo)準(zhǔn)偏差：（4）利用拉依達(dá)準(zhǔn)則或其它檢驗(yàn)準(zhǔn)則檢查數(shù)據(jù)中有無壞值，如果發(fā)現(xiàn)壞值，應(yīng)剔除后從第1步重新開始計算。（5）求算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差：（6）寫出最后結(jié)果： （置信概率99.7%）第58頁，共8

26、6頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 對于異常測量值不應(yīng)為了追求數(shù)據(jù)的一致性而輕易舍去。為了科學(xué)的判別粗差，正確的舍棄壞值，需要建立異常測量值的判別標(biāo)準(zhǔn)。3、異常測量值的判別與舍棄第59頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 拉依達(dá)準(zhǔn)則測量值 xd 的誤差絕對值 | vd | 3 - 壞值 - 剔除 計算算術(shù)平均值 x 誤差 標(biāo)準(zhǔn)偏差 剔除壞值第60頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 拉依達(dá)準(zhǔn)則例：對某溫度測量15次，得測量數(shù)據(jù)如下： 20.42 20.43 20.40 20.43 20.4220.43 20.39 20.30 20.40 2

27、0.43 20.4220.41 20.39 20.39 20.40第61頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 拉依達(dá)準(zhǔn)則解：先求出測量列的算術(shù)平均值為根據(jù)貝賽爾公式計算出標(biāo)準(zhǔn)偏差：第62頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 拉依達(dá)準(zhǔn)則解：測量列中 ，故認(rèn)為X820.30是壞值，應(yīng)從測量列中剔除。余下的14個測量值，重新計算后得到新的算術(shù)平均值為20.411，計算出的誤差仍列于表中。按新誤差算得由于新的誤差都小于 ，故余下的14個測量值中已無壞值。第63頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四序號Xi誤差Vi新誤差Vc120.42+0.01

28、6+0.0092 20.43+0.026+0.019320.40-0.004-0.011420.43+0.026+0.019520.42+0.016+0.009620.43+0.026+0.019720.39-0.014-0.021820.30-0.104 第64頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四序號Xi誤差Vi新誤差Vc 920.40-0.004-0.01110 20.43+0.026+0.0191120.42+0.016+0.0091220.41+0.006-0.0011320.39-0.014-0.0211420.39-0.014-0.0211520.40-0.00

29、4-0.011第65頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四第一章 檢測技術(shù)的基本概念第三節(jié) 傳感器及其基本特性 第二節(jié) 測量誤差及數(shù)據(jù)處理第一節(jié) 測量的基本概念及方法第66頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四一、傳感器的定義與組成第三節(jié) 傳感器及其基本特性 傳感器定義： 傳感器是一種以測量為目的，以一定的精度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有特定關(guān)系的、便于處理的另一種物理量的測量器件。傳感器的輸出信號多為易于處理的電量，如電壓、電流、頻率等。組成：第67頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四組成 第三節(jié) 傳感器及其基本特性 第68頁，共86頁，202

30、2年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 1-彈簧管 2-電位器圖1-4傳感器組成框圖第三節(jié) 傳感器及其基本特性 組成第69頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四彈性敏感元件（彈簧管） 敏感元件在傳感器中直接感受被測量，并轉(zhuǎn)換成與被測量有確定關(guān)系、更易于轉(zhuǎn)換的非電量。第70頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四彈性敏感元件（彈簧管） 在下圖中，彈簧管將壓力轉(zhuǎn)換為角位移。第71頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四彈性敏感元件（彈簧管）第72頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四彈性敏感元件（彈簧管）第73頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 在右圖中，電位器為傳感元件，它將角位移轉(zhuǎn)換為電參量-電阻的變化（R） 被測量通過敏感元件轉(zhuǎn)換后，再經(jīng)傳感元件轉(zhuǎn)換成電參量。第74頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四 在左圖中，當(dāng)電位器的兩端加上電源后，電位器就組成分壓比電路，它的輸出量是與壓力成一定關(guān)系的電壓Uo 。 測量轉(zhuǎn)換電路的作用是將傳感元件輸出的電參量轉(zhuǎn)換成易于處理的電壓、電流或頻率量。 第75頁，共86頁，2022年，5月20日，5點(diǎn)49分，星期四二、 傳感器的分類1.按工作機(jī)理分類 結(jié)構(gòu)型：依靠機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)變化來實(shí)現(xiàn)變換。 （電阻式、電容式、電