對于測量來說,精度越高,得到的數(shù)據(jù)越真實。為了保證滿量程范圍內(nèi)的測量精度,量程轉(zhuǎn)換是目前測量中主要的技術(shù)。
一引用誤差與相對誤差的區(qū)別
01引用誤差
引用誤差是指相對于儀表滿量程的一種誤差,這是很多儀器標稱精度的一個方式,典型就是互感器。它是相對于儀表滿量程的一種誤差,測量的絕對誤差與儀表的滿量程值之比,稱為儀表的引用誤差,它常以百分數(shù)表示。
引用誤差=絕對誤差/量程(或測量范圍)
引用誤差可以用來度量儀表的準確度。
02相對誤差
相對誤差是指測量所造成的絕對誤差與被測量〔約定〕真值之比。乘以100%所得的數(shù)值,以百分數(shù)表示。
相對誤差=絕對誤差/真值
=絕對誤差/測量值
由于:真值是一個變量本身所具有的真實值,它是一個理想的概念,一般是無法得到。故在相對誤差的計算中,可以用“測量值”代替“真值”。
從定義上可以看出,相對誤差要求更為嚴格,而且在大多數(shù)情況下,我們需要的也是相對誤差的精度。只有當(dāng)被測量等于儀表量程時,相對誤差才等于引用誤差。相對誤差定義了整個范圍的精度,而引用誤差只是定義最大測量值的精度。
二量程轉(zhuǎn)換意義
轉(zhuǎn)換量程解決的是一個寬范圍測量的技術(shù),目前很多高端儀器均是采用量程轉(zhuǎn)換的模式來保證相對誤差。
圖1:引用誤差
圖1所示,這是引用誤差標稱0.2%的精度曲線圖,隨著測量值的越小,精度將越來越低。
圖2:通過換擋保證精度
圖2所示,這是相對誤差標稱0.2%的精度曲線圖,由于采用了2N的量程轉(zhuǎn)換的方式,當(dāng)測量值下降時,精度開始下降,當(dāng)測試值到達1/2滿量程時,精度下降到0.2%,這時量程轉(zhuǎn)換到另外一個量程檔,精度再次達到最佳值,依次類推,保證在測量范圍內(nèi)的相對精度。
由上可知,轉(zhuǎn)換量程可以保證相對誤差,使得在很多應(yīng)用中采用這種技術(shù)來提高精度。比如采用多組不同量程的互感器通過切換轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)量程轉(zhuǎn)換。但是這種機械的轉(zhuǎn)換量程的方式也會帶來弊端,在連續(xù)變化的測量中,轉(zhuǎn)換開關(guān)會造成轉(zhuǎn)換瞬間的數(shù)據(jù)的丟失,造成數(shù)據(jù)的連續(xù),給測量帶來誤差。這種情況下,無縫量程轉(zhuǎn)換誕生。
無縫量程轉(zhuǎn)換是指足夠的速度下自動轉(zhuǎn)換量程,轉(zhuǎn)換瞬間速度大于采樣速度,保證采樣數(shù)據(jù)不被丟失,保證數(shù)據(jù)的完整性。