(3) 疏失误差是在测量过程中操作、读数、记录和计算等方面出现错误而导致的误差。凡是含有疏失误差的实验数据都是不可靠的,应当舍去! 6.测量误差的消除
(1)系统误差的消除方法有:
①引入校正值以减小由基本误差所引起的系统误差。
②消除产生附加误差的根源。尽量使各种仪器仪表工作在规定的正常条件下,以消除各种外界环境因数所引起的附加误差。
③正确选择测量方法以消除方法误差。 ④常用特殊的测量方法,如正负误差补偿法、替代法等等。
(2)随机误差的消除方法是:在同一条件下,对被测量进行足够多次的重复测量,取其平均值作为测量结果。重复测量的次数越多,随机误差便越小。
(3)采用认真负责的工作态度,是从根本上消除疏失误差的最好方法。 7.测量误差的表示方法
测量误差通常用绝对误差和相对误差表示。
(1) 绝对误差( A)是指被测量的测量所得数值(Ax)与真实值(Ao)的差值, 即: A=Ax-Ao 。
正误差说明测量值大于真实值;负误差说明测量值小于真实值。绝对误差可用以衡量在对同一被测量进行的多次测量中,哪次测量结果更准确。 需要指出的是,由于被测量的真实值通常无法确定,所以一般用标准表的指示值或多次测量的平均值作为被测量的真实值。
(2) 相对误差( )是绝对误差( A)与被测量真实值(Ao)之比,即:
AAo
1000
。
相对误差可以衡量在不同值的被测量进行测量时,哪一次的测量更为准确。
需要指出的是,工程测量中的相对误差( )通常用绝对误差( A)与被测量的测量值(Ax)之比近似表示,即:
AAx
1000
。
利用绝对误差与相对误差的概念,可将被测量的测量值表示为:Ax=Ao+ A=Ao(1+ )。 8.电工仪表的误差和准确度
(1)系统误差中的基本误差和附加误差都是仪表误差。前者是由于仪表设计、制作上的不完善所致;后者是由于仪表工作条件不符合要求所致。
(2)对于同一个仪表,其基本误差是以最大绝对误差来衡量的,所以相对误差的大小只能
电工测量仪表导学案及练习
反映测量结果的准确程度,而不能反映仪表的准确性能。仪表的准确性能一般用引用误差来表示,仪表的引用误差( m)是指仪表测量的绝对误差( A)与仪表量限(Am)的百分比,即: m
AAm
1000
,显然,引用误差实际上是仪表满刻度测量下的相对误差。
仪表的准确度是用仪表的最大引用误差来表示的。准确度等级(K)是指仪表量限范围内的最大绝对误差( Amax)与仪表量限(Am)之比的百分数,即: K0
AmaxAm
0
00
。
我国生产的电工仪表共有七个准确度等级,即:0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5和5.0级。
(3)测量结果的准确度是用最大相对误差来表示的,它与仪表的准确度是不同的两个 概念,仪表的准确度只是表明了仪表基本误差最大允许的范围。
①在规定的使用条件下工作时, max
AmaxAx
1000
K00
Ax
Am
。也就是说,
要想获得准确的测量结果,一方面要选高准确度的仪表,另一方面要选择合适的量程(通常要做到Ax
23
Am)。
②仪表不能工作于规定条件下时,还需考虑附加误差对测量结果的影响。
9.测量数据的处理
在测量过程中,度数、记录和运算等对数据的处理,都应按照国家标准《数值修约规则》来进行。所有的测量数据都必须用有效数字表示。 (1)有效数字的正确表示
① 通常作测量记录时,每一数据都应保留一位欠准数字,即末位数前面的各位数字都
必须是准确的。
② 数据中左起第一非零的数字至最右边的数字都是有效数字。
③ 当数据用有效数字乘以10的幂次的形式来表示时,可明确表示出有效数字的位数。 (3) 有效数字的运算规则
① 进行加减运算时一般分三步: 首先对各项修约,使各数修约到比小数点后位数最小的那个数多保留一位小数;然后进行加减运算;最后对结果进行修约,使其小数点后的位数与原各项中小数点后位数最少的那个数相同。
需要指出的有两点:一是当仅有两个数相加减时,应把小数点后位数多的那个数修约到与小数点后位数少的那个数相同;二是两数相减有可能使实际的准确度降低,尤其在两数相近时,带来的误差更大。
② 进行乘除运算时也分三步:
首先对各项修约,使各项修约到比有效数字最少的那个数多保留一位有效数字;然后进行乘除运算;最后对计算结果进行修约,使其有效数字的位数与有效数字位数最少的那个数相同(若有效数字最少的数据中的第一位为“8”或“9”,则在计算结果中有效数字的位数可比最少位多取一位)。 (4) 有效数字的修约规则
①所拟舍去的数字中,其最左面的第一数字小于5时,则舍去,即留下的数字不变。 ②所拟舍去的数字中,其最左面的第一数字大于5时,则进1,即所留下的数末位加1。
电工测量仪表导学案及练习
③所拟舍去的数字中,其最左面的第一数字等于5且其后各数并非全为0时,则进1,即留下的数末位加1。 ④所拟舍去的数字中,其最左面的第一数字等于5且其后各数全为0时,所保留的数末位如为奇数则进1,如为偶数则不进。(0为偶数)
⑤ 所拟舍去的数字,并非单独的一个数字时,不得对该数字进行连续的修约,只能按前述规则进行一次修约。
【解题示例】
本单元的学习,首先要建立测量的概念,理解电工测量中的几个常用术语;然后要理解各种类型的误差产生的原因和消除方法;最后要着重掌握误差的表示法、误差与准确度的关系、测量数据的处理方法等。
在学习的过程中,正确理解基本误差和附加误差的区别、测量结果的准确度与仪表的准确度的区别是很重要的。
【练习1-1】用甲、乙两块电压表测量两个不同的电压,第一次用甲表测量100V电压时的示值为98.5V;第二次用乙表测量10V电压时的示值为9.5V。试求两次测量的绝对误差和相对误差,并说明哪一次测量的结果更准确。
指要:电压测量的绝对误差 U Ux Uo,相对误差
UUo
1000
。在比较同一
被测量的多次测量结果的准确程度时,可用绝对误差衡量;而在比较不同被测量的测量结果准确程度时,只能用相对误差来衡量。