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测量仪器主要性能指标优化方法

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:从获得的测量结果角度评价测量仪器的性能,主要包括以下几个方面。因此,精度不仅用来评价测量仪器的性能,也是评定测量结果最主要、最基本的指标。比如某电压表的正确度是0.1V,则表明用该电压表测量电压时的指示值与真值之差不大于0.1V。图1-5指针式万用表的电阻档和数字电压表的刻度特性曲线

测量仪器主要性能指标优化方法

从获得的测量结果角度评价测量仪器的性能,主要包括以下几个方面。

1.精度

精度是指测量仪器的读数(或测量结果)与被测量真值相一致的程度对精度目前还没有一个公认的定量的数学表达式,因此常作为一个笼统的概念来使用,其含义是:精度高,表明误差小;精度低,表明误差大因此,精度不仅用来评价测量仪器的性能,也是评定测量结果最主要、最基本的指标。

精度又可用精密度、正确度和准确度三个指标加以表征。

1)精密度说明仪表指示值的分散性表示在同一测量条件下对同一被测量进行多次测量时,得到的测量结果的分散程度。比如某电压表的精密度为0.1V,即表示用它对同一电压进行测量时,得到的各次测量值的分散程度不大于0.1V。

2)正确度说明仪表指示值与真值的接近程度。正确度高,则说明系统误差小。比如某电压表的正确度是0.1V,则表明用该电压表测量电压时的指示值与真值之差不大于0.1V。

3)准确度是精密度和正确度的综合反映。准确度高,说明精密度和正确度都高,也就意味着系统误差和随机误差都小,因而最终测量结果的可信度也高。我国电工仪表的分级就是按准确度来确定的。

2.稳定性

稳定性通常用稳定度和影响量两个参数来表征。稳定度也称稳定误差,是指在规定的时间区间,其他外界条件恒定不变的情况下,仪器示值变化的大小。造成这种示值变化的原因主要是仪器内部各元器件的特性、参数不稳定和老化等。

3.输入阻抗(www.xing528.com)

电压表、示波器等仪表在测量时并接于待测电路两端,测量仪表的接入改变了被测电路的阻抗特性,这种现象称为负载效应为了减小测量仪表对待测电路的影响,提高测量精度,通常对这类测量仪表的输入阻抗都有一定的要求。

4.灵敏度

灵敏度表示测量仪表对被测量变化的敏感程度,一般定义为测量仪表指示值(指针的偏转角度、数码的变化、位移的大小等)增量Δy与被测量增量Δx之比。

灵敏度的另一种表述方式称为分辨力或分辨率定义为测量仪表所能区分的被测量的最小变化量,在数字式仪表中经常使用。例如,某数字电压表的分辨力为1μV,表示该电压表显示器上最末位跳变1个字时,对应的输入电压变化量为1μV,即这种电压表能区分出最小为1μV的电压变化。可见,分辨力的值越小其灵敏度越高

5.线性

线性度示仪表的输出量示值随输入量被测量变化的规律若仪表的输出为y,输入为x,则两者关系用函数y=fx)表示。由于各类测量仪器的原理各异,因此不同的测量仪器可能呈现不同的刻度特性。例如,指针式万用表的电阻档具有上凸的非线性刻度特性(刻度不均匀),而电压档具有线性的刻度特性(刻度均匀),如图1-5所示。

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图1-5 指针式万用表的电阻档和数字电压表的刻度特性曲线

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