电子测量与仪器复习提纲整理版V

电子测量与仪器复习提纲（电子测量与仪器复习提纲（20122012．．5 5）） 第第 1 1 章章绪论绪论 １、真值、约定真值、实际值、示值（详见P1-2） 真值某量在所处的条件下被完美地确定或严格定义的量值； 约定真值为约定目的而取的可以代替真值的量值。 实际值满足规定精确度的用来代替真值的量值。 示值对于测量仪器，是指示值或记录值；对于标准器具是标称值或名义值；对于供给量仪器是设置值或标称值。 ２、电子测量包含的内容（见P2） ①电能量的测量（各种频率和波形的电压、电流、电功率等） ； ②电信号特性的测量（信号波形、频率、相位、噪声及逻辑状态等） ； ③电路参数的测量（阻抗、品质因数、电子器件的参数等） ； ④导出量的测量（增益、失真度、调幅度等） ； ⑤特性曲线的显示（幅频特性、相频特性及器件特性等） 。 ３、电子测量仪器的分类（见P4） 按使用范围分为专用仪器和通用仪器，其中通用仪器按功能又可分为以下几种 （1）信号发生器； （2）信号分析仪； （3）频率、时间及相位测量仪器； （4）网络特性测量仪； （5）电子元器件测试仪； （6）电波特性测试仪； （7）辅助仪器。 测量仪器的分类方法不止一种，还有比如按显示方式分为模拟式和数字式等。 ４、电子测量方法按测量性质分类（见P6） ①时域测量； ②频域测量； ③数据域测量； ④随机量测量。 ５、计量的特点，计量基准的划分和用途（详见P8-9） 计量的特点统一性、准确性、法制性； 测量基准划分和用途 （1）国家基准（主基准） 用来复现和保存的计量单位，不轻易使用，只用于对副基准、工作基准的定度或校准，不 直接用于日常计量； （2）副基准主要是为了维护主基准而设计的，一般亦不用于日常计量； （3）工作基准用以检定计量标准的计量器具，设立工作基准的目的是不使国家基准由于使用频繁而丧失其应有的精 确度或遭到破坏； （4）作证基准计量特性相当于主基准，主要是用以验证主基准的计量特性，必要时代替主基准工作。 第第 2 2 章测量误差分析和数据处理章测量误差分析和数据处理 重点误差理论与误差计算，测量数据处理。重点误差理论与误差计算，测量数据处理。 误差的概念误差的概念 一、误差的基本概念和定义；误差的来源、分类及各种误差的特性。 测量误差概念及定义在实际测量过程中，人没对于客观事物认识的局限性，测量工具不准确，测量手段不完善，受 环境影响或测量工作中的疏忽等，都会使测量结果与被测量的真值在数值上存在差异，这个差异称为测量误差 。 （P12） 1、按误差表示方法分为绝对误差、修正值、相对误差、实际相对误差、示值相对误差（ P13-14 题设可出填空题） （1）绝对误差△xx-A0； （2）修正值（校正值） C-△xA-x； （3）相对误差γ0（△x/A0）*100 （4）实际相对误差、示值相对误差与相对误差的区别仅仅在分母，母为分别为实际值A 和示值 x。 注意他们之间的区别和联系。 2、仪器误差的表示方法。 （详见 P16）工作误差、影响误差，满度相对误差电工仪表的等级含义意义。 （见 P17） 表示方法 （1）工作误差额定工作条件下测定的一起误差极限； - 1 - （2）固有误差是当仪器的各种影响量与影响特性处于基准条件时，仪器所具有的误差； （3）影响误差是当一个影响量在其额定使用范围内（或一个影响特性在其有效范围内）取任一值，而其他影响量和 影响特性均处于基准条件下所测得的误差； （4）稳定误差是仪器的标称值在其他影响量及影响特性保持恒定的情况下，于规定时间内所产生的误差极限。 关于满度相对误差是绝对误差与测量范围上限值或量程满度值xm的比值γm（|△xm|/xm）*100 电工仪表上等级含义就是指满度相对误差，即等级加上百分号就是满度相对误差。 3、如何合理的选择指针式仪表、数字式仪表的量程,使测量误差较小。 （P18） 有出简答题的可能性当仪器仪表的准确度给定时，示值愈接近满度值，示值的准确度愈高。当使用一般电压或电流 表时，应尽可能使指针偏转位置在靠近满度值的 1/3 区域内（偏转大于 2/3 以上为佳） 。反之，在选择仪表量程时，应 该使其满度值尽量接近被测量的值，至少不应比被测量的值大得太多，最终目标是使满度误差的影响最小。 测量误差的分析测量误差的分析 1、误差来源（P18-19） （1）仪器误差仪器仪表本身及其附件所引入的误差； （2）影响误差由于各种环境因素与要求的条件不一致所造成的误差（要与仪器误差的表示法中的影响误差区分） ； （3）方法误差和理论误差由于测量方法不合理所造成的误差称为方法误差； （4）人身误差由于测量者的分辨能力、视觉疲劳、固有习惯或缺乏责任心等因素引起的误差。 2、按误差性质分为随机误差、 系统误差、疏失误差。系统误差、随机误差、疏失误差的特点和产生的主要原因。 （1）系统误差在相同条件下，多次测量同一个量值时，误差的绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规 律变化的误差。特点是测量条件一经确定，误差就为一确切的数值。产生原因有 （详见 P19） ①测量仪器设计原理及制作上的缺陷； ②测量时的实际温度、湿度及电源电压等环境条件与仪器要求的条件不一致等； ③采用近似的测量方法或近似的计算公式等； ④测量人员估计读数时，喜欢偏于某一方向或有滞后倾向等原因所引起的误差。 （2）随机误差（偶然误差） 在相同条件下，多次测量同一个量值时，误差的绝对值和符号均以不可预定方式变化的 误差。随机误差多服从正态分布，特点是波动有界性、对称性。产生原因有 （P20） ①测量仪器中零部件配合的不稳定或有摩擦，仪器内部器件产生噪声等； ②温度及电源电压的频繁波动，电磁场干扰，地基振动等； ③测量人员感觉器官的无规则变化，读书不稳定等原因所引起的误差均可造成随机误差，使测量值上下起伏。 （3）疏失误差（粗大误差） 在一定的测量条件下，测量值明显地偏离实际值所形成的误差。特点是疏失误差导致坏 值出现，应剔除不用。产生原因 （P20） ①一般情况下，他不是仪器本身固有的，主要是测量过程中由于疏忽而造成的； ②由于测量条件的突然变化，如电源电压、机械冲击等引起仪器示值的改变。 3、随机误差的特点；用数理统计方法可以减小对测量结果的影响。算术平均值和标准差估计值的计算。 特点见上 2 中的（2）随机误差（有界性、对称性） 。 算术平均值 x 1 n  i  1 n x i 1 n- 1 标准差估计值（贝塞尔公式）    u i  1 n 2 i 4、系统误差的特征。 特点见上 2 中的（1）系统误差（测量条件一经确定，误差就为一确切的数值） 。 二、随机误差、系统误差和疏失误差的判断和处理方法。 （P19-21） 划分方法是相对的，并可以相互转化。较大的系统误差或随机误差也可以视为疏失误差。系统误差与随机误差之 间也不存在严格的界限。判断依据主要根据它们各自的特点，结合实际情况界定。对于疏失误差的测量值，一经确认 后，应当首先予以剔除；对于随机误差采用统计学求平均值的方法来消弱它的影响；系统误差难以发现