1、绝对误差
绝对误差是指仪表的指示值AX与被测量真值A0之间的差值,用符号Δ表示。即
Δ=A X -A0
例:用甲、乙两只电压表测负载电压,其读数分别为202V和199V,而用标准表测量时其读数为200V,求甲、乙两表的绝对误差。
解:甲表的绝对误差
Δ 1 = A X1 -A 0 =202-200=+2(V)
乙表的绝对误差
Δ 2 = A X2 -A 0 =199-200=-1(V)
计算结果表明:绝对误差的单位与被测量的单位相同,符号有正负之分。
工程上还经常用到更正值这个概念,所谓更正值是指被测量的真值A0与仪表的指示值AX之差,在数值上等于绝对误差的负值,用符号C表示,即C=A 0 -A X =-Δ
引进更正值以后,可以对仪表指示值进行修正,以消除其误差,提高测量精度。
2、相对误差
绝对误差能直观地反映仪表基本误差的大小,但不能反映仪表基本误差对测量结果究竟有多大的影响,即绝对误差反映不出仪表的基本误差在测量中占了多大的比例。这个问题不解决,测量不同大小的被测量时,就无法判断测量精度的高低。
相对误差是指仪表的绝对误差Δ与被测量的真值A0之比的百分数,用符号γ表示,即
γ=Δ/A0x100%
由于仪表的指示值AX与被测量的真值A0之间相差不大,所以工程上常用指示值近似地代替真值进行计算,即
γ≈Δ/AXx100%
例:有甲、乙两只电压表,用甲表测量200V电压时,绝对误差Δ 1 =+2V;用乙表测量10V电压时,绝对误差Δ 2 =+0.5V,判断哪只表的测量精度更高?
解:从绝对误差看,显然Δ 1 >Δ 2 ,但绝不等于甲表的测量精度比乙表低。甲表的相对误差
γ 1 =Δ 1 /A01x100%=+2/200 x100%=+1%
乙表的相对误差
γ 2 =Δ 2 /A02x100%=+0.5/10 x100%=+5%
结果表明γ 2 >γ 1 。可见第一只表虽然绝对误差较大,但对测量结果的影响却小,即相对误差小。
由于相对误差定量揭示了仪表的基本误差对测量结果的影响程度,所以工程上常用来估算测量结果的准确度。
3、引用误差
例:有一量程为250V的电压表,标尺刻度为100小格,由于摩擦产生的仪表基本误差均为1小格(2.5V/div),求测量20V和200V电压时相对误差各为多少?
解:测量20V电压时的相对误差
γ 1 =2.5/20x100%=12.5%
测量200V电压时的相对误差
γ 2 =2.5/200x100%=1.25%
可见,出现在标尺不同部位的相对误差各不相同,数值上甚至可以相差很大,所以用相对误差是无法全面衡量一只仪表的准确程度的。
引用误差是指仪表的绝对误差Δ与仪表测量上限Am之比的百分数,用符号γm表示,即
γ m =Δ/Amx100%
上式表明,引用误差实际也是相对误差,不同的仅是用Am取代原有的A 0 ,故又称其为测量上限的相对误差。
由于Am和Δ都是由仪表本身性能所决定的参数,其中仪表的测量上限是个常数,仪表的绝对误差又大致相等,这样引用误差也基本上是个常数,所以可用它来较确切地表示仪表的准确程度。
仪表的精度等级是根据引用误差来划分的。因为一台仪表的准确度取决于仪表本身的性能,如用绝对误差或相对误差表示,都有其不足之处。
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