检测技术基础知识

2.相对误差
检测系统测量值（即示值）的绝对误差 x 与被测参
量真值 X 0 的比值，称之为检测系统测量（示值）的相对
误差 ，常用百分数表示：
x 100 % X X 0 100 %
X0
X0
(1.4)
用相对误差通常比其绝对误差能更好地说明不同 测量的精确程度，一般来说相对误差值小，其测量 精度就高；相对误差本身没有量纲。
(1.1)
式中，真值可为约定真值，也可是由高精度标准器
x 所测得的相对真值。绝对误差 说明了系统示
值偏离真值的大小，其值可正可负，具有和被测量
相同的量纲单位。
系统误差: 将标准仪器（相对样机，具有更高精度）
的测量示值作为近似真值与被校检测系统的 测量示值进行比较，它们的差值就是被校检 测系统测量示值的绝对误差。如果它是一恒 定值，即为检测系统的“系统误差”。
此时检测仪表的测量示值应加以修正，修 正后才可得到被测量的实际值 X 0 。
X 0 X x X C
(1.2)
式中，数值C 称为修正值或校正量。修正值与示值
的绝对误差的数值相等，但符号相反，即为:
C x X 0 X
(1.3)
计量室用的标准器常由高一级的标准器定期校准，
检定结果附带有示值修正表，或修正曲线 c f x
在评价检测系统的精度或不同的测量质量时， 利用相对误差作为衡量标准有时也不很准确。故 用下面的引用误差的概念来评价测量的质量更为 方便。
3.引用误差
检测系统指示值的绝对误差 x 与系统量程L之比值
，称为检测系统测量值的引用误差 。在评价检测系统
的精度或不同的测量质量时，利用相对误差作为衡量标
准有时也不很准确。引用误差 通常仍以百分数表示。
x 100%
L
(1.5)
4、最大引用误差(或满度最大引用误差)
在规定的工作条件下，当被测量平稳增加 和减少时，在检测系统全量程所有测量值引用 误差(绝对值)的最大者，或者说所有测量值中 最大绝对误差(绝对值)与量程的比值的百分数 ，称为该系统的最大引用误差，符号为 max， 可表示为
max
第1章 检测技术基础知识
1.1 检测系统误差分析基础 1.2 系统误差处理 1.3 随机系统误差处理 1.4 粗大误差处理 1.5 测量不确定度的评定 1.6检测系统的静态特性 1.7 检测系统的动态特性
在工程实践中经常碰到这样的情况：某个新 设计、研制、调试成功的检测(仪器)系统在实验 室调试时测得的精度已经达到甚至超过设计指标， 但一旦安装到环境比较恶劣、干扰严重的工作现 场，其实测精度往往大大低于实验室能达到的水 平,甚至出现严重超差和无法正常运行的情况；从 而需要设计人员根据现场测量获得的数据，结合 该检测系统本身的静、动态特性、检测系统与被 测对象现场安装、连接情况及现场存在的各种噪 声情况等进行综合分析研究，找出影响和造成检 测系统实际精度下降的各种原因，然后对症下药
1.1 检测系统误差分析基础
• 1.1.1 误差的基本概念 • 1.1.2 误差的表示方法 • 1.1.3 检测仪器的精度等级与容许误差 • 1.1.4 测量误差的分类
1.测量误差的定义
由于检测系统(仪表)不可能绝对精确，测量原 理的局限、测量方法的不尽完善、环境因素和外 界干扰的存在以及测量过程可能会影响被测对象 的原有状态等，使得测量结果不能准确地反映被 测量的真值而存在一定的偏差，这个偏差就是测 量误差。
max
x m a x L
100 % 1.05 1000
100 % 0.105 %
任何符合计量规范的检测仪器（系统） 都满足
max G %
（1.7）
2.容许误差
容许误差是指检测仪器在规定使用 条件下可能产生的最大误差范围，它也是 衡量检测仪器的最重要的质量指标之一。
（1）工作误差
工作误差是指检测仪器（系统）在规定工作 条件下正常工作时可能产生的最大误差。
采取相应改进措施，直至该检测系统其实际测量精 度和其它性能指标全部达到设计指标，这就是通常 所说的现场调试过程。现场调试过程完成后，该检 测系统才算真正研制成功，以及投入正常运行。
测量精度（高、低）从概念上与测量误差 （小、大）相对应，目前误差理论已发展成为一门 专门学科，涉及内容很多，许多高校的相关专业专 门开设《误差理论与数据处理》课程。为适应不同 的读者需要和便于后面各章的介绍，下面对测量误 差的一些术语、概念、常用误差处理方法和检测系 统的一般静态、动态特性及主要性能指标作一扼要 的介绍。
x m a x L
100 %
（1.6）
最大引用误差是检测系统基本误差的主要形式， 故也常称为检测系统的基本误差。它是检测系统的 最主要质量指标，可很好地表征检测系统的测量精 确度。
1.1.3 检测仪器的精度等级与容许误差
1.精度等级 取最大引用误差百分数的分子作为检测仪
器（系统）精度等级的标志，也即用最大引用 误差去掉±号和百分号(％)后的数字来表示精 度等级，精度等级用符号G表示。
为 统 一 和 方 便 使 用 ， 国 家 标 准 GB776-76 《测量指示仪表通用技术条件》规定，测量指 示仪表的精度等级G分为0.1、0.2、0.5、1.0、 1.5、2.5、5.0 七个等级，这也是工业检测仪 器（系统）常用的精度等级。例如，量程为 0～1000 V的数字电压表，如果其整个量程中 最大绝对误差为1.05V，则有:
计量或测量器具上标注的量值，称为标称值。
4.示值
检测仪器（或系统）指示或显示 （被测参量）的数值叫示值，也叫测量 值或读数。
1.1.2 误差的表示方法
检测系统(仪器)的基本误差通常有如下几种表示 形式。
1.绝对误差
检测系统的指示值与被测量的真值之间的代数差 值称为检测系统测量值的绝对误差，表示为
x X X 0
2.真值：一个量严格定义的理论值通常叫理论真值.
(1)约定真值
根据国际计量委员会通过并发布的各种物理 参量单位的定义，利用当今最高科学技术复现的 这些实物单位基准，其值被公认为国际或国家基 准、称为约定真值。
(2)相对真值ຫໍສະໝຸດ Baidu如果高一级检测仪器(计量器具)的误差仅为低一
级检测仪器的误差的l/3～l/10，则可认为前者是后 者的相对真值。 3.标称值