现代传感与测控技术

现代传感与测控技术第1页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications误差分析处理误差分析处理测量误差基本概念测量误差的表示测量误差的分类随机误差的处理第2页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications测量误差基本概念真值标称值示值测量误差测量误差准确度测量不确定度重复性第3页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications测量误差的表示3）引用误差——绝对误差与测量仪表量程之比。按最大引用误差将电测量仪表的准确度等级分为7级，指数a

分别为：0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0。2）相对误差——绝对误差与真值之比：在误差较小时，可以用测量值代替真值，称为示值相对误差γx。1）绝对误差——示值与真值之差。它的负值称为修正值。称为修正值或补值。第4页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications

按误差性质分类系统误差——在重复条件下，对同一物理量无限多次测量结果的平均值减去该被测量的真值。系统误差大小、方向恒定一致或按一定规律变化。随机误差——测量示值减去在重复条件下同一被测量无限多次测量的平均值。随机误差具有抵偿特性。产生原因主要是温度波动、振动、电磁场扰动等不可预料和控制的微小变量。粗大误差——明显超出规定条件下预期的误差，它是统计异常值。应剔除含有粗大误差的测量值。产生原因主要是读数错误、仪器有缺陷或测量条件突变等。测量误差的分类第5页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications随机误差及处理（4）抵偿性:随着测量次数的增加，随机误差的代数和趋于零。（1）对称性：绝对值相等的正、负误差出现的概率相同。（2）有界性：绝对值很大的误差出现的概率为零。在一定的条件下，误差的绝对值不会超过某一界限。（3）单峰性：绝对值小的误差出现的概率大于绝对值大的误差出现的概率;第6页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications随机测量数据的分布正态分布对某一产品作N次等精度重复测量，测量序列：服从正态分布（高斯概率分布）标准误差：随机误差：测量真值：μ第7页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications随机测量数据的分布测量数据概率密度：不同的σ

有不同的概率密度函数曲线，σ一定，随机误差的概率分布就完全确定。第8页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications应变式传感器电阻式传感器的基本原理电阻应变效应参数及计算电桥电路及计算第9页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications直流电桥常见连接形式半桥单臂半桥双臂全桥测量电路及温度补偿第10页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications半桥单臂：假设：半桥双臂：全桥：测量电路及温度补偿第11页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications电感式传感器、电容式传感器电感式传感器、电容式传感器的工作原理交流电桥电路组成第12页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications差动式自感传感器的线圈可以用复阻抗Z等效，常采用交流电桥、谐振电路等测量。交流电桥交流电桥平衡条件为：若阻抗写成复指数形式时，平衡条件为:自感传感器测量电路第13页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications运算放大器电压跟随器反相、同相放大器加法器电流-电压转换器积分器、微分器差分放大器仪用放大器第14页，共16页，2023年，2月20日，星期六Xi’anUniversityofPost&Telecommunications信号处理电路信号放大、滤波等；多路模拟开关；采样/保持电路；A/D转换电路；传感器信号的非线性校正第15页，共16页，2023年，2月20日，星期六