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[摘 要]对于仪器仪表来说即使是精确度再高其误差也是不能避免的,因此当前所能做的工作就是缩小误差,使得到的数据更加接近真实值,因此必须采取有效的应对措施降低检测过程中的误差。本文就对仪器仪表检测过程中常见误差进行了分析,阐述了仪器仪表检测过程中误差的表示方法以及误差的处理方法,希望能对我国仪器仪表的发展和进步提供一些帮助。
[关键词]仪器仪表;检测;误差;
中图分类号:TG806 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)07-0268-01
随着工业自动化的程度越来越高,仪器仪表在各个领域中的应用也越发广泛,覆盖了工业、科研、医疗等多个方面,发挥着不可替代的作用,由于涉及到一些要求很高精密度的工作,因此必须要降低仪器仪表的误差,提高检测的精度,采取科学有效的误差处理方法,以此获得最真实有效的数据,更好的推动我国科学技术的发展和进步。
1、仪器仪表检测过程中常见误差540
1.1 影响误差
影响误差也被称为环境误差,是指在检测的过程中受到温湿度、声音、光线、放射性物质、电磁场、振动、气压等一些外界因素的影响导致的附加误差。
1.2 人身误差
所谓人身误差就是由于人的运动器官和感觉器官的限制所导致的误差,在仪器仪表的检测的过程中,某些工作是需要通过人眼和人耳来进行判断的测量,还有需要通过人工进行调节的测量,这些工作都会存在一定的人身误差,例如刻度辨识错误,念错读数等。
1.3 仪器仪表误差
仪器仪表误差就是由仪器仪表本身及其附件所引入,出于仪器的电气或机械性能不完善所造成的误差。例如示波器的探极线、电桥中的电阻都存在一定的误差;另外仪器仪表自身的刻度不标准、零位偏移以及非线性等误差也都划分在仪器仪表误差的范围内。
1.4 使用误差
使用误差也称为操作误差,就是在使用仪器仪表的过程中,由于设备的安装、布置、调节以及使用错误而导致的误差。例如需要垂直安置的仪表水平放置、仪器接地不良、没有依照操作标准余热、由于测试导线过程导致损耗、矫正之后立即进行测量等行为,这些都属于使用误差。
1.5 方法误差
所谓 方法误差就是指仪器仪表测试方法不科学、测试的理论依据不慎密,对一些测量方法进行了错误的简化而导致的误差;在测试结果中没有体现出来的因素,但是在实际上却起到一定作用的因素又称为理论误差,例如在使用万用表来对电路中高阻值电阻两端的电压进行测量时,由于万用表电压内阻不高而出现了分流,进而导致测量误差的出现。
2、误差的表示方法
2.1 相对误差与绝对误差
所谓测试结果的准确程度也就是指检测值同真实值二者之间的相同程度,而误差也就是准确程度,误差越低,也就证明了测试结果越准确。误差的表示方法分为两类,分别为相对误差和绝对误差。
2.1.1 绝对误差
绝对误差的计算公式为:绝对误差=测定值-真实值。例如在对仪器仪表进行检测时,检测值为5.237,真实值为5.23689,那么从绝对误差就为5.237-5.23689=0.00011。绝对误差的值分正负,误差为正时说明检测结果较高,误差为负时说明检测结果较低;但是绝对误差并不能够体现出这个差值在检测结果中占据的比例,所以通常情况下都是采用相对误差来体现检测结果的准确程度。
2.1.2 相对误差
相对误差的计算公式为:相对误差的计算公式为:相对误差=绝对误差/真实值×100%,针对上述例子,相对误差也就是0.00011/5.237×100%=0.0021%。
2.2 精密度与偏差
在仪器仪表的实际检测过程中,由于不知道真实值,也就不能使用准确度与误差的方法来对数据的情况进行分析,这时要使用精密度与误差的方法,在相同的情况下,检测结果相互接近的程序成为测试结果的精密度,精密度的高低用偏差来表示,分为绝对偏差和相对偏差两种。
2.2.1 算术平均偏差
n次测量的绝对偏差绝对值的平均值。
2.2.2 绝对偏差
每次测量值的绝对偏差就等于该次的测量值与多次测量的算术平均值的差。
2.2.3 相对平均偏差
相对平均偏差也就是算数平均偏差与绝对偏差的比值。虽然误差和偏差二者的含义是不同的,但是在实际的检测过程中并没有很明确的分隔开,通常情况下使用相对平均偏差来体现检测的精密程度。
3、检修仪器仪表过程中的误差处理
目前儀器仪表中的误差检测,主要表现在仪器仪表的精度分析上,如果仪器仪表精度不准,必须要进行一定的误差处理检测,出现仪器仪表精度不准的问题究其原因往往与仪器仪表自身和检测工作人员两方面有关。有时候同样是检测一块仪表,不同的检测人员在检测处理后结果却大不相同。为了减少仪器仪表检测的误差,应该从以下几个方面入手:
3.1 日常检测
通常来说,日常检测中对每个仪器仪表要进行2-4次的平行检测,在处理计算结果的偏差时,若相对平均偏差的数值在0.2%-0.3%之间,则可以取平均值作为最终结果,结果认定为有效,否则则视为结果无效,重做。
3.2 置信区间
在检测一些对精确度要求较高的仪器仪表时,在检测结果的处理上往往需要给出置信区间,也就是真实值的范围,所谓的置信区间就是真实值落在此范围内的概率,以此来说明真实值的可信度。在置信区间的利用上,若真实值在真实区间以外,则需要根据条件进行一定的舍弃。
3.3 可疑值
在上文提到的多次平行检测中,往往会出现个别数据相比于其它数据差距较大,偏离较远,我们则称这样的数据为可疑值,若不对可疑值进行处理,则会影响整个仪器仪表检测的准确性,在对这一部分的可疑值进行舍弃中要以一定的方法进行判断,例如,4d检验法、拉依达检验法等等。
总结
综上所述,仪器仪表在检测过程中存在一定的误差属于正常现象,为了获得更为准确的检测效果,就要针对具体的测量过程采取科学合理的应对措施,对于一些人为因素导致的检测误差要尽可能缩小,就要不断完善测量方法,提高检测人员的专业水平和个人素质,更好的提高检测的效率和数据的准确性,为我国仪器仪表的发展打下坚实的基础。
参考文献
[1] 王捷.模块化智能仪器仪表检测平台系统[J].装备制造,2009,(06):155.
[2] 费翔.误差分析在仪器仪表检修中的应用[J].化学工程与装备,2009,(08):133-134.
[3] 连学东,李洪全.浅谈常用电子仪表的检测与维修[J].科技创新导报,2013,(23):87.
[关键词]仪器仪表;检测;误差;
中图分类号:TG806 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)07-0268-01
随着工业自动化的程度越来越高,仪器仪表在各个领域中的应用也越发广泛,覆盖了工业、科研、医疗等多个方面,发挥着不可替代的作用,由于涉及到一些要求很高精密度的工作,因此必须要降低仪器仪表的误差,提高检测的精度,采取科学有效的误差处理方法,以此获得最真实有效的数据,更好的推动我国科学技术的发展和进步。
1、仪器仪表检测过程中常见误差540
1.1 影响误差
影响误差也被称为环境误差,是指在检测的过程中受到温湿度、声音、光线、放射性物质、电磁场、振动、气压等一些外界因素的影响导致的附加误差。
1.2 人身误差
所谓人身误差就是由于人的运动器官和感觉器官的限制所导致的误差,在仪器仪表的检测的过程中,某些工作是需要通过人眼和人耳来进行判断的测量,还有需要通过人工进行调节的测量,这些工作都会存在一定的人身误差,例如刻度辨识错误,念错读数等。
1.3 仪器仪表误差
仪器仪表误差就是由仪器仪表本身及其附件所引入,出于仪器的电气或机械性能不完善所造成的误差。例如示波器的探极线、电桥中的电阻都存在一定的误差;另外仪器仪表自身的刻度不标准、零位偏移以及非线性等误差也都划分在仪器仪表误差的范围内。
1.4 使用误差
使用误差也称为操作误差,就是在使用仪器仪表的过程中,由于设备的安装、布置、调节以及使用错误而导致的误差。例如需要垂直安置的仪表水平放置、仪器接地不良、没有依照操作标准余热、由于测试导线过程导致损耗、矫正之后立即进行测量等行为,这些都属于使用误差。
1.5 方法误差
所谓 方法误差就是指仪器仪表测试方法不科学、测试的理论依据不慎密,对一些测量方法进行了错误的简化而导致的误差;在测试结果中没有体现出来的因素,但是在实际上却起到一定作用的因素又称为理论误差,例如在使用万用表来对电路中高阻值电阻两端的电压进行测量时,由于万用表电压内阻不高而出现了分流,进而导致测量误差的出现。
2、误差的表示方法
2.1 相对误差与绝对误差
所谓测试结果的准确程度也就是指检测值同真实值二者之间的相同程度,而误差也就是准确程度,误差越低,也就证明了测试结果越准确。误差的表示方法分为两类,分别为相对误差和绝对误差。
2.1.1 绝对误差
绝对误差的计算公式为:绝对误差=测定值-真实值。例如在对仪器仪表进行检测时,检测值为5.237,真实值为5.23689,那么从绝对误差就为5.237-5.23689=0.00011。绝对误差的值分正负,误差为正时说明检测结果较高,误差为负时说明检测结果较低;但是绝对误差并不能够体现出这个差值在检测结果中占据的比例,所以通常情况下都是采用相对误差来体现检测结果的准确程度。
2.1.2 相对误差
相对误差的计算公式为:相对误差的计算公式为:相对误差=绝对误差/真实值×100%,针对上述例子,相对误差也就是0.00011/5.237×100%=0.0021%。
2.2 精密度与偏差
在仪器仪表的实际检测过程中,由于不知道真实值,也就不能使用准确度与误差的方法来对数据的情况进行分析,这时要使用精密度与误差的方法,在相同的情况下,检测结果相互接近的程序成为测试结果的精密度,精密度的高低用偏差来表示,分为绝对偏差和相对偏差两种。
2.2.1 算术平均偏差
n次测量的绝对偏差绝对值的平均值。
2.2.2 绝对偏差
每次测量值的绝对偏差就等于该次的测量值与多次测量的算术平均值的差。
2.2.3 相对平均偏差
相对平均偏差也就是算数平均偏差与绝对偏差的比值。虽然误差和偏差二者的含义是不同的,但是在实际的检测过程中并没有很明确的分隔开,通常情况下使用相对平均偏差来体现检测的精密程度。
3、检修仪器仪表过程中的误差处理
目前儀器仪表中的误差检测,主要表现在仪器仪表的精度分析上,如果仪器仪表精度不准,必须要进行一定的误差处理检测,出现仪器仪表精度不准的问题究其原因往往与仪器仪表自身和检测工作人员两方面有关。有时候同样是检测一块仪表,不同的检测人员在检测处理后结果却大不相同。为了减少仪器仪表检测的误差,应该从以下几个方面入手:
3.1 日常检测
通常来说,日常检测中对每个仪器仪表要进行2-4次的平行检测,在处理计算结果的偏差时,若相对平均偏差的数值在0.2%-0.3%之间,则可以取平均值作为最终结果,结果认定为有效,否则则视为结果无效,重做。
3.2 置信区间
在检测一些对精确度要求较高的仪器仪表时,在检测结果的处理上往往需要给出置信区间,也就是真实值的范围,所谓的置信区间就是真实值落在此范围内的概率,以此来说明真实值的可信度。在置信区间的利用上,若真实值在真实区间以外,则需要根据条件进行一定的舍弃。
3.3 可疑值
在上文提到的多次平行检测中,往往会出现个别数据相比于其它数据差距较大,偏离较远,我们则称这样的数据为可疑值,若不对可疑值进行处理,则会影响整个仪器仪表检测的准确性,在对这一部分的可疑值进行舍弃中要以一定的方法进行判断,例如,4d检验法、拉依达检验法等等。
总结
综上所述,仪器仪表在检测过程中存在一定的误差属于正常现象,为了获得更为准确的检测效果,就要针对具体的测量过程采取科学合理的应对措施,对于一些人为因素导致的检测误差要尽可能缩小,就要不断完善测量方法,提高检测人员的专业水平和个人素质,更好的提高检测的效率和数据的准确性,为我国仪器仪表的发展打下坚实的基础。
参考文献
[1] 王捷.模块化智能仪器仪表检测平台系统[J].装备制造,2009,(06):155.
[2] 费翔.误差分析在仪器仪表检修中的应用[J].化学工程与装备,2009,(08):133-134.
[3] 连学东,李洪全.浅谈常用电子仪表的检测与维修[J].科技创新导报,2013,(23):87.