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如何利用误差理论减少误差 测量是一种认识过程，就是用实验方法，将被测的物理量与所选 用作为单位的同类量进行比较，从而确定此间的比值。根据适当定义 而规定的数值为1的物理量称之为单位，以它作为对同类物理量测量 的基础。由误差公理可知：一切测量皆有误差。 误差 误差的概念 绝对误差在一定条件下，某一物理量所具有的客观大小称为真 值。测量的目的就是力图得到真值。但由于受测量方法、测量仪器、 测量条件以及观测者水平等多种因素的限制，测量结果与真值之间总 有一定的差异，即总存在测量误差。设测量值为X,相应的真值为 X ，测量值与真值之差AX 0 AX=X-X o 称为测量误差，又称为绝对误差，简称误差。 误差存在于一切测量之中，测量与误差形影不离，分析测量过程 中产生的误差，将影响降低到最低程度，并对测量结果中未能消除的 误差做出估计，是实验测量中不可缺少的一项重要工作。 相对误差绝对误差与真值之比的百分数叫做相对误差。用6表 X0 示： 6 =AXx100% xo X 0 由于真值无法知道，所以计算相对误差时常用X代替X。在这种情 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一 特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最 多的是祐和铜，此外，已开始采用银、镒和铐等材料创造热电阻。 压力传感器引是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应 用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建造、生产 自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众 多行业。 电容式物位传感器合用于工业企业在生产过程中进行测量和控 制生产过程，主要用作类导电与非导电介质的液体液位或者粉粒状固 体料位的远距离连续测量和指示。 电容式液位传感器由电容式传感器与电子模块电路组成，它以 两线制4?20mA恒定电流输出为基型，经过转换，可以用三线或者 四线方式输出，输出信号形成为1~5V、0~5V、OlOmA等标准 信 号。电容传感器由绝缘电极和装有测量介质的圆柱形金属容器组 成。当料位上升时，因非导电物料的介电常数明显小于空气的介电 常数，所以电容量随着物料高度的变化而变化。传感器的模块电路 由基准 源、脉宽调制、转换、恒流放大、反馈和限流等单元组成。 采用脉宽调特原理进行测量的优点是频率较低，对周围元射频干扰、 稳定性好、线性好、无明显温度漂移等。 光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有： 光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线 传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色采传感器、CCD和 CMOS图象传感器等。它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线 波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为 探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电 量转换为光信号的变化即可。光传感器是目前产量最多、应用最广的 传感器之一，它在自动控制和非电量电测技术引中占有非常重要的地 位。最简单的光敏传感器是光敏电阻，当光子冲击接合处就会产生电 流。 如何在测试中选择数据采集系统 对生产过程的参数集中检测、数字显示、越限报警和打印记录， 这种装置就叫数据采集装置。将数据送至微机中进行显示、处理和记 录，相应地称之为微机数据采集系统。 微机数据采集系统优点： (1)测试过程由程序来实现，灵便性和通用性更强； (2)硬件软件化，进一步提高了系统的可靠性； (3)具有数据处理能力； (4)利用自校和重复测试求均值等方法进一步减小系统误差和 随机误差，提高测试精度； (5)利用微机的随机存贮器大量存贮测试结果和中间结果，有 利于实现快速多路测量； (6)只要配备相应的接口与外围设备，其它计算机相连；可实 现多种形式的数据存贮和显示 虚拟仪器也可定义为这样一种仪器，它的全部功能都可由软件来 完成(配以一定的硬件)，用户只要提出所需要的系统框图、仪器面板 控制和希翼在计算机屏幕上实现的输出显示等即可。 计算机数据采集系统的测量，依赖于各种类型的传感器。传感器 的输出信号可分为三类：(a)开关信号：两个状态的信号。如机电的 运转与停车；开关的合与断；以及各种开关型传感器的输出信号等。 开关信号只用一位二进制表示。因此8位机可以同时处理8个开关信 号。(b)数字信号：用二进制数形式表示的数。数字信号可以是数字 电压表、键盘、数字输出的装置输出的信息，也可以是频率输出型传 感器的输出信息。微机可以直接接收数字信号。8位微机一次只能接 收8位二进制表示的数字量，超过8位时，必须分几次来接收。(c) 摹拟信号，指在连续时间内，对信号的幅值可以在某范围内连续任意 取值。我们所讨论的微机数据采集系统主要处理的即是这一类信号。 摹拟信号微机不能直接接收和处理，常要通过模数转换器(A/D)将 摹拟量转换成微