动态测试技术的基础知识

近似：理论分析与实际情况差异
U0
EK 4
R R R
EK 4
R R
假设： 理论上成立、实际中不成立
如：误差因素互不相关 P IU P UI IU
方法：测量方法存在错误或不足
例 如：采样频率低、测量基准错误、测量机理的选取
North University of China
信息与通信工程学院
工程测试及系统设计
工程测试及系统设计
第二章 测试技术的基础知识
§2-3 测试系统的输入与输出
输入信号： 被测信号x(t)、干扰信号g(t)、调变信号v(t)。
输出信号： 输入信号综合影响的结果。
y(t) F[x(t), g(t),v(t),Gx,Gy,Gvx,Gvy]
North University of China
(4) 使用误差： 读数误差、违规操作、
2. 研究测量误差的意义
正确认识测量误差的性质与分析测量误差产生的原因， 寻求最大限度地减小与消除测量误差的途径。寻求正确处理 测量数据的理论和方法，以便在同样条件下，能获得最精确 最可靠地反映真值的测量结果。
North University of China
工程测试及系统设计
第二章 测试技术的基础知识
§2-4 测量误差及数据处理
测试系统误差是指系统本
身所固有的误差。在系统制
成后，在规定的使用条件下，
误差产生 的原因
系统的误差就基本确定了。
为了有效地进行系统的精度
分析，必须首先对影响系统
精度的各种源误差，特别是
影响系统精度的主要源误差
进行分析、归纳，进而掌握
例：应变电桥的输入输出关系
u E ( R1 R2 R3 R4 ) 4 R1 R2 R3 R4
Ri K
Ri
yx (t)
u
EK 4
(1
2
wk.baidu.com
3
4)
RiT Ri
iTi
yx (t) uT
E 4
(1T1
2 T2
3T3
4 T4
)
North University of China
信息与通信工程学院
其变化规律，最终设法加以
控制，减小其对系统测量精
度的影响。
设计
生产 定
使用
义 为
原理误差 制造误差 运行误差
North University of China
信息与通信工程学院
工程测试及系统设计
第二章 测试技术的基础知识
一、测量误差的概念及其表示方法
1. 测量误差： 对某一参数进行测量时，由于各种因素的影
信息与通信工程学院
工程测试及系统设计
第二章 测试技术的基础知识
• 示值相对误差：示值相对误差是用绝对误差Δx 与仪 器示值x的百分比值来表示的相对误差，即：
• 满度相对误差(引用x 误差xx /满1度00误% 差):是用绝对误差Δx
与仪器满度值xm的百分比米表示的相对误差，即：
• 由于δm是用绝对误差 mΔx与x一mx 个1常00数%xm(量程上限)的比值表示
第二章 测试技术的基础知识
例 假设通过电流、电压及电阻测量，来间接测量其
功率，现有测量精度分别为
I 2.5% I
P IU
P U2 R
U 2.0% U
P I2R
试选择最佳的检测方案。
R 1.0% R
North University of China
信息与通信工程学院
工程测试及系统设计
第二章 测试技术的基础知识
信息与通信工程学院
工程测试及系统设计
第二章 测试技术的基础知识
3．误差及其分类
• (一)按误差的表示方法可分为
• 1）．绝对误差：某一物理量的测量值x与真值A0的
差值称为绝对误差Δx:
x x A0
• 在实验室测量和计量工作中常用修正值来表示，测
•
量值加上修正值就可得到真值，有： 式中 c——修正值。
c A0 x
• 比较上二式可知，修正值与绝对误差大小相等符号相
反，即：
c x
North University of China
信息与通信工程学院
工程测试及系统设计
第二章 测试技术的基础知识
• 由于真值是无法求得的，在实际测量中，常用某一物 理量多次测量的平均值，或上一级标准仪器测量所得 的示值A代替真值A0。平均值或上一级标准的示值也 存在误差，严格地说A并不等于A0，故称为约定真值。 测量值与约定真值之差通常称为偏差。应该指出，误
信息与通信工程学院
工程测试及系统设计
被测信号 x(t)
调变信号 v(t)
干扰信号 g(t)
North University of China
第二章 测试技术的基础知识
测量系统
yx(t) Hx
Hvx
+ 输出信号
+
Hvg
+
y(t)
Hg yg(t)
信息与通信工程学院
工程测试及系统设计
第二章 测试技术的基础知识
的，所以实际上给出的是绝对误差。当Δx取最大值时的满度
相对误差常被用来确定仪表的精度等级。
差与偏差两者的定义严格来说是不同的，但在习惯上 把误差与偏差都称为误差。x与A之差记为
x x A
2）相对误差:为了说明测量精确度的高低，常采用相对 误差的表示形式，相对误差有：
实际相对误差：实际相对误差是用绝对误差Δx 与被测
量的约定真值A的百分比来表示的相对误差，即：
A
x A
100%
North University of China
利用电流、电压、及电阻来间接测量其功率的 计算公式有3个
其
P IU
误 差
P U2 R
分 成
P I2R
的
结
果
P I U 4.5% P IU P 2 U R 5.0% P UR P I R 。 2 6.0% P IR
可见，在所假设的前提下，上面第一种函数形式 可使功率测量误差为最小。
North University of China
信息与通信工程学院
工程测试及系统设计
第二章 测试技术的基础知识
(2) 装置误差：测量仪器、设备、装置导致的测量误差 机械：零件材料性能变化、配合间隙变化、传动比变化、蠕变、空程 电路：电源波动、元件老化、漂移、电气噪声
(3) 环境误差： 测量环境、条件引起的测量误差 空气温度、湿度，大气压力，振动，电磁场干扰，气流扰动.
响，使测量值与被测参数的真值之间存在一定的 差值，此差值就是测量误差。
i xi x0 i 1,2 n
误差 特性
客观存在性 不确定性 未知性
North University of China
信息与通信工程学院
工程测试及系统设计
第二章 测试技术的基础知识
测量误差的产生原因主要有四个方面：
(1) 原理误差： 测量原理和方法本身存在缺陷和偏差