仪表的精度是越高越好吗？如何测量与选择仪表的精度

小组成员：高学猛、宋超、张雪峰小组研究讨论报告仪表的精度是越高越好吗？如何测量与选择仪表的精度？问题一：精密度、精确度与准确度用同一测量工具与方法在同一条件下多次测量，如果测量值随机误差小，即每次测量结果涨落小，说明测量重复性好，称为测量精密度好也称稳定度好，因此，测量偶然误差的大小反映了测量的精密度．

根据误差理论可知，当测量次数无限增多的情况下，可以使随机误差趋于零，而获得的测量结果与真值偏离程度——测量准确度，将从根本上取决于系统误差的大小，因而系统误差大小反映了测量可能达到的准确程度．精密度、精确度与准确度精确度是测量的准确度与精密度的总称，在实际测量中，影响精确度的可能主要是系统误差，也可能主要是随机误差，当然也可能两者对测量精确度影响都不可忽略．在某些测量仪器中，常用精度这一概念，实际上包括了系统误差与随机误差两个方面，例如常用的仪表就常以精度划分仪表等级．仪表的精度是越高越好吗？仪表精确度不仅和绝对误差有关，而且和仪表的测量范围有关。绝对误差大，相对百分误差就大，仪表精确度就低。如果绝对误差相同的两台仪表，其测量范围不同，那么测量范围大的仪表相对百分误差就小，仪表精确度就高。精确度是仪表很重要的一个质量指标，常用精度等级来规范和表示。精度等级就是最大相对百分误差去掉正负号和%。按国家统一规定划分的等级有0.05,0.02,0.1,0.2,1,5等。数字越小，说明仪表精确度越高。如何测量与选择仪表的精度？仪表精确度简称精度，又称准确度。精确度和误差可以说是孪生兄弟，因为有误差的存在，才有精确度这个概念。仪表精确度简言之就是仪表测量值接近真值的准确程度，通常用相对百分误差(也称相对折合误差)表示。应用精度的选择

在实际应用过程中，要根据测量的实际情况来选择仪器的量程和精度，并不一定精度等级小的仪器，就一定有最好的测量效果。以万用表的应用为例，采用准确度不同的万用表测量同一个电压所产生的误差。

例如：有一个10V标准电压，用100V挡、0．5级和15V挡、2.5级的两块万用表测量，问哪块表测量误差小？

解：第一块表测：最大绝对允许误差

△X1=±0.5％×100V=±0．50V。

第二块表测：最大绝对允许误差

△X2=±2．5％×l5V=±0.375V。

比较△X1和△X2可以看出：虽然第一块表准确度比第二块表准确度高，但用第一块表测量所产生的误差却比第二块表测量所产生的误差大。因此，可以看出，在选用仪器时，并非准确度越高越好。还要选用合适的量程。只有正确选择量程，才能发挥万用仪器潜在的准确度。精度的标定方法

除了国家统一规定的等级外，随着电子技术的广泛应用，根据性能的不同，还有如下几种精度标定方法

1)显示值±X：在电子显示仪器中应用，表示在当前显示值的最低位上，有X个字的误差。若显示值为Y，误差△X=X/Y×100%

2)显示值的X%：在电子显示仪器中应用，表示当前显示值的X%为当前的误差范围。若显示值为Y误差△X=X%，误差值为±X%×Y

3)分段量程标定：应用于宽量程仪器，仪器在不同的测量区间内，采用不同的误差标定方法，例如在测量0.01-1伏电压时，误差为5%，在测1-10伏电压时，误差为1%就是分段标定方法，应用分段标定仪器时，一定要选择好合适的量程，并认真的查看该量程的误差计算和标定方法.

4)数学模型式的误差标定：给出仪表的误差计算公式F(X)，根据仪表当前的测量结果Y和其他相关条件带入公式，计算出当前误差△X=F(Y)。这种方法测得的误差结果和测量值的对应关系多为曲线，由于这种方法各点误差不同，应用时应格外注意，认真的计算。《注意》

由上面的条件不难得出，针对不同的测量值，不同的误差标定方法对结果的实际测量精度是不同的。选择的时候，要针对测量情况和使用仪器在测量点的允许误差具体分析，并不一定低等级仪器就有最好的测量效果。要根据具体情况选择合适的仪器和量程，才能最大限度的减少测量的误差。

如何将物品重量转化为电量输出？机器人手的握力是如何测量出来的？如何及时发现挖墙、打洞、爆破等破坏行为？问题二如何将物品重量转化为电量输出？

1.定义

传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的机械电子装置。如下图所示:物理量电量2.传感器的组成

传感器由敏感器件与辅助器件组成。敏感器件的作用是感受被测物理量，并对信号进行转换输出。辅助器件则是对敏感器件输出的电信号进行放大、阻抗匹配，以便于后续仪表接入。如下图的温度电阻。

dV机器人手的握力是如何测量出来的？机器人握力自适应最优控制系统,该系统是通过检测机器人手臂上安装的压党,滑党传感器的信号,建立起模糊控制集合,确定控制规则,使物体无滑动而被用最小的临界力握住。机器人手的状态传感器大都配置成这样：能将各种各样的位移变为电脉冲。这些“神经”脉冲就会使机器人“有感觉”。机器人传感器有多种：电磁传感器、电容传感器、感应传感器、阻力传感器（电阻）、光电传感器。比如，电位计是在改变转角情况下，在线绕电阻或薄膜电阻改变的基础上进行工作的。电位计的可靠性由于有触点，一般都不高，最大使用期限在200万转左右。在自动同步机结构中运用的是变压器的工作原理。初级线圈用单相电压，次级线圈内产生感应的电压决定于旋转角。自动同步机作为基于电磁感应的无接触装置，具有高度可靠性、抗扰性。不过，自动同步机的准确性以半个度数值为界限。

如何及时发现挖墙、打洞、爆破等破坏行为？

应变式加速度传感器在低频（10～60Hz）振动测量中得到广泛的应用，但不适用于频率较高的振动和冲击。优点：灵敏度高，比金属丝式高50~80倍、尺寸小，横向效应小，动态响应好、精度高、易于微型化和集成化等。缺点：温度系数大，应变时非线性比较严重，稳定性和可重复性不如金属应变片。投入式液位传感器投入式液位传感器安装方便，适应于深度为几米