西安支道大学电工电子教学实验中心第2章测量误差口误差公理:一切测量结果都会有误差,误差自始至终存在于在科学实验和工程实践过程中。口研究误差目的:任何误差的大小,直接影响到测量的准确程度。人们无法消除误差,但可以通过掌握误差规律,采取各种方式控制和减小误差,以获得“最佳”测量结果
2200223-35-151-11 1 1 第2章 测量误差 p 误差公理:一切测量结果都会有误差,误差自始至终存在 于在科学实验和工程实践过程中。 p 研究误差目的:任何误差的大小,直接影响到测量的准确 程度。人们无法消除误差,但可以通过掌握误差规律,采 取各种方式控制和减小误差,以获得“最佳”测量结果
案例引导西安交通大学电工电子教学实验中心1991爱国者导弹拦截失败(ThePatriotMissileFailure)爱国者导弹利用二进制24位位模式计算机进行计算,以0.1秒为计时单位。0.1秒在二进制下展开为(0.0001100110011001100110011001100..../s)binary对于24位寄存器所记录数据为(0.00011001100110011001100 /s)binary数据丢失部分,或误差为(0.0000000000000000000000011001100../s)binary丢失部分转换为十进制后为(0.0000000954 /s)decimal每0.1秒产生上述误差。在100小时(4天)后误差达到0.000000095X100X60×60×10=0.343/秒爱国者系统启动工作100个小时后累积时间误差是0.343秒,飞毛腿弹速2000米/秒,爱国者导弹的拦截距离误差就是2000*0.343-686米,而爱国者的杀伤力半径只有20米,因此拦截失败(美亡28名/伤98名士兵)
2200223-35-151-11 2 2 1991爱国者导弹拦截失败(The Patriot Missile Failure) 爱国者导弹利用二进制24位位模式计算机进行计算,以0.1秒为计时单位。 爱国者系统启动工作100个小时后累积时间误差是0.343秒,飞毛腿弹速2000 米/秒,爱国者导弹的拦截距离误差就是2000*0.343=686米,而爱国者的杀伤力 半径只有20米,因此拦截失败(美亡28名/伤98名士兵)。 0.1秒在二进制下展开为 (0.0001100110011001100110011001100. /s)binary 对于24位寄存器所记录数据为 (0.00011001100110011001100 /s)binary 数据丢失部分,或误差为 (0.0000000000000000000000011001100. /s)binary 丢失部分转换为十进制后为 (0.0000000954 /s)decimal 每0.1秒产生上述误差。在100小时(4天)后误差达到 0.000000095×100×60×60×10=0.343/秒 案例引导
西安交通大学电工电子教学实验中心2.1误差的定义及分类1.误差的定义当通过实验获取被测量的真值时,由于测量设备不完善,方法不合理,及外界因素影响等各种原因,使得测量结果产生的失真程度。x一示值、标称值、测出值、近似值1)绝对误差Ao一理论真值、约定真值、相对真值测量所得的被测值实际△x=x-Ax与被测量的真值A。之差为绝对误差△xA为比测量x高出1或2个等级的△x = x- A仪表测出的实际值作为相对真值
2200223-35-151-11 3 3 当通过实验获取被测量的真值时,由于测量设备不完善, 方法不合理,及外界因素影响等各种原因,使得测量结果产 生的失真程度。 2.1 误差的定义及分类 1)绝对误差 测量所得的被测值 x 与被测量的真值 A0 之 差为绝对误差∆x。 实际 0 x x A x x A 1. 误差的定义 A 为比测量 x高出1或2个等级的 仪表测出的实际值作为相对真值 x—示值、标称值、测出值、近似值 A0—理论真值、约定真值、相对真值
西安交通大学电工电子教学实验中心修正值c的意义A= x+cc=-Ax=A-x2)相对误差(衡量测量结果的准确度)绝对误差△x与被测量的真值A.之比的百分数为相对误差?AxAx×100%×100 %~yAx3)引用误差绝对误差△x与测量仪器表的满量程x之比的百分数为引用误差m△x×100%mXm
2200223-35-151-11 4 4 绝对误差Δx与被测量的真值A0之比的百分数为相对误差 γ 绝对误差Δx与测量仪器表的满量程xm之比的百分数为 引用误差 γm 2)相对误差(衡量测量结果的准确度) 3)引用误差 Δ m % m x γ x 100 0 0 0 100% 100 x x A x 修正值c的意义 A x c c x A x
西安交通大学电工电子教学实验中心4)最大引用误差(仪表误差等级)最大绝对误差△xmgx与仪表满量程xm之比的百分数maxAxmax×100%YmaxXm电工仪表的七个等级S:0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。±S%仪表的允许误差
2200223-35-151-11 5 5 最大绝对误差Δxmax与仪表满量程xm之比的百分数 γmax 4)最大引用误差(仪表误差等级) 100% | | max max mx x 电工仪表的七个等级 S:0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。 仪表的允许误差 ——±S%