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相对误差与无缝量程转换的关系

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  • 发布时间:2015/8/17 16:40:15
  • 作者:hb_yinhe

  对于测量来说,精度越高,得到的数据越真实。为了保证满量程范围内的测量精度,量程转换是目前测量中主要的技术。

引用误差与相对误差的区别

01引用误差

  引用误差是指相对于仪表满量程的一种误差,这是很多仪器标称精度的一个方式,典型就是互感器。它是相对于仪表满量程的一种误差,测量的绝对误差与仪表的满量程值之比,称为仪表的引用误差,它常以百分数表示。

  引用误差=绝对误差/量程(或测量范围)

  引用误差可以用来度量仪表的准确度。

02相对误差

  相对误差是指测量所造成的绝对误差与被测量〔约定〕真值之比。乘以100%所得的数值,以百分数表示。

  相对误差=绝对误差/真值

              =绝对误差/测量值

  由于:真值是一个变量本身所具有的真实值,它是一个理想的概念,一般是无法得到。故在相对误差的计算中,可以用“测量值”代替“真值”。

  从定义上可以看出,相对误差要求更为严格,而且在大多数情况下,我们需要的也是相对误差的精度。只有当被测量等于仪表量程时,相对误差才等于引用误差。相对误差定义了整个范围的精度,而引用误差只是定义最大测量值的精度。

量程转换意义

  转换量程解决的是一个宽范围测量的技术,目前很多高端仪器均是采用量程转换的模式来保证相对误差。

引用误差

  图1:引用误差

  图1所示,这是引用误差标称0.2%的精度曲线图,随着测量值的越小,精度将越来越低。

通过换挡保证精度

  图2:通过换挡保证精度

  图2所示,这是相对误差标称0.2%的精度曲线图,由于采用了2N的量程转换的方式,当测量值下降时,精度开始下降,当测试值到达1/2满量程时,精度下降到0.2%,这时量程转换到另外一个量程档,精度再次达到最佳值,依次类推,保证在测量范围内的相对精度。

无缝量程转换的意义

  由上可知,转换量程可以保证相对误差,使得在很多应用中采用这种技术来提高精度。比如采用多组不同量程的互感器通过切换转换开关来实现量程转换。但是这种机械的转换量程的方式也会带来弊端,在连续变化的测量中,转换开关会造成转换瞬间的数据的丢失,造成数据的连续,给测量带来误差。这种情况下,无缝量程转换诞生。

  无缝量程转换是指足够的速度下自动转换量程,转换瞬间速度大于采样速度,保证采样数据不被丢失,保证数据的完整性。