Тема лекции: Теория ошибок Ошибки измерений и

Скачать презентацию Тема лекции: Теория ошибок  Ошибки измерений и Скачать презентацию Тема лекции: Теория ошибок Ошибки измерений и

1.4._teoriya_oshibok_izmereniy.ppt

  • Размер: 2.5 Мб
  • Автор:
  • Количество слайдов: 71

Описание презентации Тема лекции: Теория ошибок Ошибки измерений и по слайдам

Тема лекции: Теория ошибок Тема лекции: Теория ошибок

Ошибки измерений и их типы ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЙ СЛУЧАЙНЫЕСИСТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ОШИБКИ ПРИБОРНЫЕ  ПОГРЕШНОСТИ Ошибки измерений и их типы ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЙ СЛУЧАЙНЫЕСИСТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ОШИБКИ ПРИБОРНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ ТАБЛИЧНЫХ ВЕЛИЧИН ОБЪЕКТИВНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ СУБЪЕКТИВНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ

Систематические ошибки Систематической называется погрешность,  которая при повторении измерений остается постоянной по величинеСистематические ошибки Систематической называется погрешность, которая при повторении измерений остается постоянной по величине и знаку. • Методические ошибки • Приборные погрешности • Погрешности табличных величин

Случайные ошибки 2 xx Погрешности, величина и знак которых изменяется  при повторении измерений,Случайные ошибки 2 xx Погрешности, величина и знак которых изменяется при повторении измерений, называются случайными погрешностями • Объективные случайные погрешности • Субъективные погрешности n i ix n x 1 1 n i ixx 1 0 2 1 1 n i ixxx n — дисперсия (мера рассеивания в окрестности ) x

Гистограммированиеn xx x minmax n xx x log 3, 31 minmax  для nГистограммированиеn xx x minmax n xx x log 3, 31 minmax для n <

Плотность распределения вероятностей x x. N n xf x  1 lim 0 Плотность распределения вероятностей x x. N n xf x 1 lim 0 n x. N dxxf 1 dxxf a dxxfax. P

Нормальное (гауссовское) распределение   2 2 2 exp 2 1 xx xf 2Нормальное (гауссовское) распределение 2 2 2 exp 2 1 xx xf 2 11 1 n i ixxx n

Случайные и систематические ошибки Случайные и систематические ошибки

Погрешности в косвенных измерения. . . , , cbafx. . . , , ccbbaafcbafx.Погрешности в косвенных измерения. . . , , cbafx. . . , , ccbbaafcbafx. . . c c f b b f a a f x

Источники ошибок Источники ошибок

Анэнергетическое согласование Целью анэнергетического согласования является  сведение к минимуму передачу энергии и мощностиАнэнергетическое согласование Целью анэнергетического согласования является сведение к минимуму передачу энергии и мощности между объектом измерения и измерительной системой

Энергетическое согласование Целью энергетического согласования является  извлечение максимально допустимой мощности из объекта измерения,Энергетическое согласование Целью энергетического согласования является извлечение максимально допустимой мощности из объекта измерения, чтобы усиление мощности измерительной системы могло быть минимальным

Согласование по шуму  n i i. RMSxx n x 1 1 x. RMSxСогласование по шуму n i i. RMSxx n x 1 1 x. RMSx

Спектральная плотность шума Спектральная плотность шума

Тепловой шум. Zfk. TVRMSRe 4 Yfk. TIRMSRe 4 Тепловой шум. Zfk. TVRMSRe 4 Yfk. TIRMSRe

Соотношение сигнал/шумшума. Мощность сигнала. Мощность N S a 10 logбелa д. Ббел 101 2Соотношение сигнал/шумшума. Мощность сигнала. Мощность N S a 10 logбелa д. Ббел 101 2 2 N S U U I I N S N S V V I I a 1010 log 2 Zf k. T V N S Re

Характеристики измерительных систем • Чувствительность • Порог чувствительности • Чувствительность к форме сигнала •Характеристики измерительных систем • Чувствительность • Порог чувствительности • Чувствительность к форме сигнала • Разрешающая способность • Пределы измерений, динамический диапазон • Нелинейность • Отклик системы

Чувствительность измерительной системыx y S Чувствительность измерительной системы – это отношение величины выходного сигналаЧувствительность измерительной системыx y S Чувствительность измерительной системы – это отношение величины выходного сигнала y к величине входного сигнала x. SS 0 0 xxdiff dx xdf x. S y x dx xdf x dx y dy S y x

Порог чувствительности Порог чувствительности

Чувствительность к форме сигнала Чувствительность к форме сигнала

Характерные значения сигнала  Tt t avg величиныабсолютнойотсреднееdttx T x 1 значениепиковоеtxxpmax размахполныйtxtxxppminmax Характерные значения сигнала Tt t avg величиныабсолютнойотсреднееdttx T x 1 значениепиковоеtxxpmax размахполныйtxtxxppminmax Tt t avgзначениевременипосреднееdttx T x 1 значениеедействующиtx T x Tt t RMS

Разрешающая способность (разрешение) измерительной системы – это размер шага, с которым на индикатор выводитсяРазрешающая способность (разрешение) измерительной системы – это размер шага, с которым на индикатор выводится результат действия системы xx R

Пределы измерений,  динамический диапазон Пределы измерений, динамический диапазон

Нелинейность измерительной системы 100 ax axxf Нелинейность измерительной системы %100 ax axxf

Основные виды нелинейности (ограничение, насыщение) Основные виды нелинейности (ограничение, насыщение)

Основные виды нелинейности (гистерезис) Основные виды нелинейности (гистерезис)

Основные виды нелинейности (зона нечувствительности) Основные виды нелинейности (зона нечувствительности)

Основные виды нелинейности (ограничение скорости нарастания) Основные виды нелинейности (ограничение скорости нарастания)

Отклик измерительной системы • Системы нулевого порядка • Системы первого порядка • Системы второгоОтклик измерительной системы • Системы нулевого порядка • Системы первого порядка • Системы второго порядка. Отклик системы – это реакция измерительной системы на приложенное ко входу воздействие

Системы нулевого порядка Дифференциальное уравнение, описывающие систему нулевого порядка, является лишь простым алгебраическим уравнениемСистемы нулевого порядка Дифференциальное уравнение, описывающие систему нулевого порядка, является лишь простым алгебраическим уравнением baxy

Системы первого порядка У линейных систем первого порядка соотношение между входным сигналом x(t) иСистемы первого порядка У линейных систем первого порядка соотношение между входным сигналом x(t) и выходным сигналом y(t) выражается линейным дифференциальным уравнением первого порядка

Переходная и частотная характеристика системы первого порядка Переходная и частотная характеристика системы первого порядка

Системы второго порядка У линейных систем второго порядка соотношение между входным сигналом x(t) иСистемы второго порядка У линейных систем второго порядка соотношение между входным сигналом x(t) и выходным сигналом y(t) выражается линейным дифференциальным уравнением второго порядка

Переходная и частотная характеристика системы второго порядка Переходная и частотная характеристика системы второго порядка

Нелинейные измерительные системы У нелинейных систем соотношение между входным сигналом x(t) и выходным сигналомНелинейные измерительные системы У нелинейных систем соотношение между входным сигналом x(t) и выходным сигналом y(t) выражается нелинейным дифференциальным уравнениемt. Fll. K dt dl D dt ld mdll

Частотные характеристики нелинейных систем Частотные характеристики нелинейных систем

Помехи •  Аддитивные •  Мультипликативные 000 d d lim   Помехи • Аддитивные • Мультипликативные 000 d d lim xxdd d y S d S S С xdd 1 lim

Методы компенсации помех21 dd. SS 21 dd. СС 21 dd СС Методы компенсации помех21 dd. SS 21 dd. СС 21 dd СС

Методы компенсации помех0 0 1 S С С d d  Методы компенсации помех0 0 1 S С С d d

Источники помех Tc. E Термо ЭДС Источники помех Tc. E Термо ЭДС

Источники помех Токи утечки Источники помех Токи утечки

Источники помех Емкостная связь Источники помех Емкостная связь

Источники помех Индуктивная наводка Источники помех Индуктивная наводка

Источники помех Плохое заземление Источники помех Плохое заземление

Источники помех Влияние наблюдателя Источники помех Влияние наблюдателя

Структура измерительных систем Структура измерительных систем

Датчики (сенсоры) Датчики – это преобразователи, которые способны энергетическое физическое явление одного рода преобразовыватьДатчики (сенсоры) Датчики – это преобразователи, которые способны энергетическое физическое явление одного рода преобразовывать в явление другого рода

Балансная конфигурация датчика Балансная конфигурация датчика

Схема с обратной связью Схема с обратной связью

Принцип электромеханической аналогии Принцип электромеханической аналогии

Электромеханические датчики • Датчики смещения, тензодатчики • Датчики скорости • Датчики ускорения • ДатчикиЭлектромеханические датчики • Датчики смещения, тензодатчики • Датчики скорости • Датчики ускорения • Датчики механических напряжений

Резистивный датчик смещения Резистивный датчик смещения

Тензодатчики Тензодатчики

Емкостные датчики смещения Емкостные датчики смещения

Индукционный датчик смещения Индукционный датчик смещения

Дифференциальный трансформатор для измерения смещения Дифференциальный трансформатор для измерения смещения

Оптические датчики смещения Оптические датчики смещения

Вращающиеся трансформаторы Вращающиеся трансформаторы

Датчики скорости • Преобразователи скорость-частота • Дифференцирование пути и интегрирование ускорения • Индуктивные датчикиДатчики скорости • Преобразователи скорость-частота • Дифференцирование пути и интегрирование ускорения • Индуктивные датчики скорости • Магнитодинамические датчики

Индуктивные и магнитодинамические датчики Индуктивные и магнитодинамические датчики

Датчики усилий Датчики усилий

Пьезоэлектрические датчики силы Пьезоэлектрические датчики силы

Датчики температуры Датчики температуры

Резистивные датчики температуры Резистивные датчики температуры

Термопары Термопары

Термометры излучения Термометры излучения

Магнитоэлектрические датчики Магнитоэлектрические датчики

Аттенюаторы Аттенюаторы

Делители напряжения Делители напряжения

Характеристический аттенюатор Характеристический аттенюатор

Измерительные трансформаторы Измерительные трансформаторы