2011汽车电子产品检测(第三讲)

汽车电子产品检测与鉴定任课教师：朱方来讲授时间：2011～2012学年第一学期第三讲电子产品测量基本理论Page3汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念测量是人类对自然界的客观事物的性质取得数量观念的一种认识过程，我们把被测量所具有的真实大小称之为真值。测量误差是指被测量的测得值与该量的真实值之差值。Page4汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念问题1、误差能不能完全消除？问题2、研究误差的目的？Page5汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念1、测量误差的来源装置误差环境误差方法误差人身误差Page6汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念2、测量误差的分类根据误差的性质和特点将测量误差分为三类：系统误差随机误差（偶然误差）疏忽误差Page7汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念2、测量误差的分类三类误差的概念、主要产生原因和特点分别是什么？Page8汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念2、测量误差的分类系统误差又称为系差。它又分为恒定系差和变值系差。这类误差是测量误差的主要部分，对测量的结果影响较为严重。它的特点是：测量条件一经确定，误差就为一确切的数值。用多次测量取平均值的方法，并不能改变误差的大小。Page9汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念2、测量误差的分类正态分布的特点：（1）有界性（2）对称性（3）抵偿性（4）单峰性Page10汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念2、测量误差的分类正态分布的特点：（1）有界性（2）对称性（3）抵偿性（4）单峰性Page11汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念2、测量误差的分类在一定的测量条件下，测量值明显地偏离其真值（或实际值）所形成的误差称为疏忽误差，又叫做粗大误差。原因：（1）疏忽（2）条件突然变化特点？Page12汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念3、测量误差的评定准确度？（系统误差）精密度？（随机误差）精确度？（系统与随机的综合）Page13汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念3、测量误差的评定Page14Page15汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念3、测量误差的表示方法（1）绝对误差它表示测量值X与真值A0之差，即△X0=X-A0修正值：C=A-X绝对误差及修正值是与给出值具有相同量纲的量，绝对误差的大小和符号分别表示了给出值偏离真值的程度和方向。Page16汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念3、测量误差的表示方法（2）相对误差绝对误差的表示方法有它的不足之处，这就是它往往不能确切地反映测量的精确程度。相对误差表示绝对误差△X与其真值A0的比值，即rX=△X/A0×100%由于真值A0不可知，在实际测量工作中采用示值相对误差，它是指绝对误差△X与仪器的示值（即测得值）的比值，记作：rX=△X/X×100%Page17汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念3、测量误差的表示方法（3）引用误差在连续刻度的、仪表中，用相对误差来表示在整个量程内仪表的准确程度，往往感到不便。若用式（2-5）来计算相对误差，则随着被测量的不同，式中的分母也在变化，求得的相对误差也将随着改变。因此，为了计算和划分电表准确程度等级的方便，在使用式（2-5)求相对误差时，改为取电表量程的上限，即满刻度值作为分母；这就引出了引用误差（又叫满度相对误差）的概念，即%100maxXXrmPage18汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念3、测量误差的表示方法（3）引用误差常用电工仪表分为±0.1、±0.2、±0.5、±1.0、±1.5、±2.5、±5.1七级，分别表示它们的引用误差所不超过的百分比例：检定一个1.5级100mA的电流表，发现在50mA刻度处的误差最大，为1.4mA，其它刻度处的误差均小于1.4mA，问这块电流表是否合格？Page19汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念3、测量误差的表示方法3、引用误差若某仪表的等级是S级的，它的满刻度值为XMAX，被测量的真值为A0，那么测量的绝对误差：△X≤XMAX·S%测量的相对误差：r≤0max%ASXPage20汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念3、测量误差的表示方法（3）引用误差若要测量一个l0V左右的电压，手头有两块电压表，其中一块量程为150V的±1.5级电压表，另一块量程为15V的士2.5级电压表，问选用哪一块表适合?Page21汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念3、测量误差的表示方法（3）引用误差为什么选择仪表量程时，测量值应该靠近满刻度值？并且在一般情况下应使被测量的数值尽可能在仪表满刻摩的2/3以上。Page22汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念3、测量误差的表示方法（3）引用误差当一个仪表的等级S选定后，测量中绝对误差的最大值与仪表刻度上限Xmax成正比。因此所选仪表的满刻度值不应比实测值A0大得太多。同样，在式（2-8）中，总是满足Ao≤Xmax，可见当仪表等级S选定后，A0越接近Xmax时，测量相对误差的最大值越小，测量越准确。因此，在用这类仪表测量时，在一般情况下应使被测量的数值尽可能在仪表满刻摩的2/3以上。Page23汽车电子产品检测与鉴定二、测量误差的基本概念3、测量误差的表示方法（4）容许误差容许误差是指根据技术条件的要求，规定某一类仪器误差不应超过的最大范围。通常，技术说明书或仪器上所标明的误差都是指容许误差。它并不具体指某台仪器的误差。容许误差以误差极限的形式给出。其表示方法可以用绝对误差，也可以用相对误差，或者用二者结合起来表示。Page24汽车电子产品检测与鉴定三、测量仪器仪表的选择1、测量仪器仪表的选择（1）根据被测量的对象和性质选用仪表。（2）根据测量准确度的要求选择仪表。（3）根据被测量的大小选用合适量程的仪表。（4）根据测量的需求，选择合适内阻的仪表。（5）根据实际要求的分析处理速度选择合适的仪器仪表。（6）根据测量需要，选择合适的测量电路，并根据引入系统误差最小的原则选择仪器仪表，以使测量值尽可能接近真实值。Page25汽车电子产品检测与鉴定三、测量仪器仪表的选择2、测量仪器仪表使用时注意事项仪表应在规定的工作环境下工作。一般要求实验室的温度保持在15℃~35℃范围内，相对温度最大不超过75%，因为气候环境会直接影响仪器仪表的测量准确度。按规定的位置安放测量仪器。尤其是对指针式仪表，不能随意倾斜，避免由于人为因素千万仪表指示的不正确。在规定的频率范围内工作。对于测量工频参数的仪表，如电压表、电流表和功率计，一般如果频率偏离±10%，其测量准确度就可能会降低一个等级。对使用电源的仪器设备，要求接在符合规定（电压和频率）的电源上。Page26汽车电子产品检测与鉴定三、测量仪器仪表的选择2、测量仪器仪表使用时注意事项对磁敏感的仪器仪表应远离外界磁场。大多数指针式仪表内的感应线圈中的磁介质是空气，当有较强的外界磁场作用时，由于磁通量的改变，从而改变了仪表的测量机理，引入的“系统误差”将很可能是不可估量的，从而严重影响测量结果的真实性。使用前应检查仪表指针是否在零位，否则按规定先归零。测量时应正确地读取测量数据。对指针式仪表不应斜视，而应使视线与仪表指针垂直再读数。对多量程的仪表，应选择合适的量程。Page27汽车电子产品检测与鉴定三、测量仪器仪表的选择3、测量方法（1）直接测量法（电阻）（2）间接测量法（欧姆定律）（3）组合测量法（电动势和内阻）Page28汽车电子产品检测与鉴定四、测量测量误差的处理1、系统误差处理（1）引入修正值法（2）零位式测量法（3）替换法（与2想比较，有什么不同）（4）补偿法（5）对照法Page29汽车电子产品检测与鉴定四、测量测量误差的处理2、偶然误差处理只有用足够灵敏的测量设备和采用足够准确的方法，才能发现偶然误差的存在。偶然误差的数值往往是极小的，一般系统误差总比它。如需要对偶然误差进行处理，那么处理的理论根据应该是从偶然误差的概率分布情况来导出的。必须进行大量的重复测量。Page30汽车电子产品检测与鉴定四、测量测量误差的处理3、疏忽误差处理作为坏值剔除，忽略不计。Page31汽车电子产品检测与鉴定五、测量数据处理一、有效数字的处理1、有效数字与误差的关系有效数字欠准数字当测量误差已知时，测量结果的有效数字应取得与误差的位数相一致。Page32汽车电子产品检测与鉴定五、测量数据处理一、有效数字的处理2、数字舍入规则为什么舍入？1、与误差的范围是相对应2、运算Page33汽车电子产品检测与鉴定五、测量数据处理一、有效数字的处理2、数字舍入规则规则：1、大于5时2、小于5时3、等于5时Page34汽车电子产品检测与鉴定五、测量数据处理二、测量结果的数据表示1、用测量值加不确定度表示2、用有效数字表示3、用有效数字和安全数字表示Page35汽车电子产品检测与鉴定五、测量数据处理三、测量数据的处理步骤1、用修正值2、求算术平均值3、求剩余误差4、标准偏差估计值5、剔除坏值6、检查系统误差7、求算术平均值的标准偏差估值8、写出测量结果的表达式Page36汽车电子产品检测与鉴定五、测量数据处理三、测量数据的处理步骤从上面的数据处理步骤可以看出，利用人工计算的方法来进行数据处理，是十分复杂的，而且很难保证对准确度的要求。随着微型计算机的发展，利用微型计算机做这一工作十分方便，而且相当迅速、准确、二个程序可以多次使用、每次只须将测量数据输人即可。