1、絕對誤差
絕對誤差是指儀表的指示值AX與被測量真值A0之間的差值,用符號Δ表示。即
Δ=A X -A0
例:用甲、乙兩只電壓表測負載電壓,其讀數分別為202V和199V,而用標準表測量時其讀數為200V,求甲、乙兩表的絕對誤差。
解:甲表的絕對誤差
Δ 1 = A X1 -A 0 =202-200=+2(V)
乙表的絕對誤差
Δ 2 = A X2 -A 0 =199-200=-1(V)
計算結果表明:絕對誤差的單位與被測量的單位相同,符號有正負之分。
工程上還經常用到更正值這個概念,所謂更正值是指被測量的真值A0與儀表的指示值AX之差,在數值上等于絕對誤差的負值,用符號C表示,即C=A 0 -A X =-Δ
引進更正值以后,可以對儀表指示值進行修正,以消除其誤差,提高測量精度。
2、相對誤差
絕對誤差能直觀地反映儀表基本誤差的大小,但不能反映儀表基本誤差對測量結果究竟有多大的影響,即絕對誤差反映不出儀表的基本誤差在測量中占了多大的比例。這個問題不解決,測量不同大小的被測量時,就無法判斷測量精度的高低。
相對誤差是指儀表的絕對誤差Δ與被測量的真值A0之比的百分數,用符號γ表示,即
γ=Δ/A0x100%
由于儀表的指示值AX與被測量的真值A0之間相差不大,所以工程上常用指示值近似地代替真值進行計算,即
γ≈Δ/AXx100%
例:有甲、乙兩只電壓表,用甲表測量200V電壓時,絕對誤差Δ 1 =+2V;用乙表測量10V電壓時,絕對誤差Δ 2 =+0.5V,判斷哪只表的測量精度更高?
解:從絕對誤差看,顯然Δ 1 >Δ 2 ,但絕不等于甲表的測量精度比乙表低。甲表的相對誤差
γ 1 =Δ 1 /A01x100%=+2/200 x100%=+1%
乙表的相對誤差
γ 2 =Δ 2 /A02x100%=+0.5/10 x100%=+5%
結果表明γ 2 >γ 1 。可見第一只表雖然絕對誤差較大,但對測量結果的影響卻小,即相對誤差小。
由于相對誤差定量揭示了儀表的基本誤差對測量結果的影響程度,所以工程上常用來估算測量結果的準確度。
3、引用誤差
例:有一量程為250V的電壓表,標尺刻度為100小格,由于摩擦產生的儀表基本誤差均為1小格(2.5V/div),求測量20V和200V電壓時相對誤差各為多少?
解:測量20V電壓時的相對誤差
γ 1 =2.5/20x100%=12.5%
測量200V電壓時的相對誤差
γ 2 =2.5/200x100%=1.25%
可見,出現在標尺不同部位的相對誤差各不相同,數值上甚至可以相差很大,所以用相對誤差是無法全面衡量一只儀表的準確程度的。
引用誤差是指儀表的絕對誤差Δ與儀表測量上限Am之比的百分數,用符號γm表示,即
γ m =Δ/Amx100%
上式表明,引用誤差實際也是相對誤差,不同的僅是用Am取代原有的A 0 ,故又稱其為測量上限的相對誤差。
由于Am和Δ都是由儀表本身性能所決定的參數,其中儀表的測量上限是個常數,儀表的絕對誤差又大致相等,這樣引用誤差也基本上是個常數,所以可用它來較確切地表示儀表的準確程度。
儀表的精度等級是根據引用誤差來劃分的。因為一臺儀表的準確度取決于儀表本身的性能,如用絕對誤差或相對誤差表示,都有其不足之處。
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