《自動檢測與儀表》復習要點

1、自動檢測與儀表復習要點1 緒論基本概念：任何一個工業(yè)控制系統(tǒng)都必然要應用一定的檢測技術和相應的儀表單元，它們是控制系統(tǒng)的重要基礎。檢測單元完成對各種過程參數(shù)的測量， 并實現(xiàn)必要的數(shù)據(jù)處理；儀表單元 則是實現(xiàn)各種控制作用的手段和條件， 它將檢測得到的數(shù)據(jù)進行運算處理， 并通過相應的單 元實現(xiàn)對被控變量的調(diào)節(jié)。碘型工業(yè)檢測儀表控制系統(tǒng)結構圖被控對象-丄 /檢測單元執(zhí)行單元變送單元調(diào)節(jié)單元 顯示單元/ 、操作人員 /被控（被測）對象：控制系統(tǒng)的核心，工藝參數(shù)需要保持在給定數(shù)值的生產(chǎn)設備或過程等;檢測單元：完成對所有被控（測）變量的測量；變送單元：完成對被測變量信號的轉(zhuǎn)換和傳輸，其轉(zhuǎn)換結果須符合國際標

2、準的信號制式，即15V DC或420mA DC模擬信號或各種儀表控制系統(tǒng)所需要的數(shù)字信號；顯示單元：是控制系統(tǒng)的附屬單元，它將檢測單元測量獲得的有關參數(shù)，通過適當?shù)姆绞斤@示給操作人員，這些顯示方式包括曲線、數(shù)字和圖像等；調(diào)節(jié)單元：完成控制規(guī)律的運算，它將變送器傳輸來的測量信號與給定值進行比較，并對比較結果進行調(diào)節(jié)運算，以輸出作為控制信號。常用的常規(guī)控制規(guī)律包括位式調(diào)節(jié)、PID調(diào)節(jié)等；執(zhí)行單元：控制系統(tǒng)實施控制策略的執(zhí)行機構，它負責將調(diào)節(jié)器的控制輸出信號按執(zhí)行機構的需要產(chǎn)生相應的信號，以驅(qū)動執(zhí)行機構實現(xiàn)對被控變量的調(diào)節(jié)作用。諷g量：將被測參數(shù)與其相應的測量單位進行比較的過程。測量范圍是指“測量儀

3、器的誤差處在規(guī)定極限內(nèi)的一組被測量的值”，也就是被測量可按規(guī)定的準確度進行測量的范圍。量程是指測量范圍的上限值和下限值的代數(shù)差。測量誤差：絕對誤差匸測量值X-真實值X。相對誤差 = L/X。100% ；蟻表誤差：max 100% ；（整體上評價儀表測量的好壞）量程橢確度儀表精度等級a （去掉儀表誤差的 “ ”號和“ '）a=0.005, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 4.0, 等儀表精度等級的劃分和選擇。蟻表變差（變差應小于或等于儀表的基本誤差）變差行程測量值-反行程測量值量程maxI' max量程合格儀表，儀表的

4、變差應小于儀表的允許誤差。靈敏度和分辨率靈敏度S:儀表對被測參數(shù)變化的靈敏程度，常以被測參數(shù)改變時，經(jīng)過足夠時間儀表 指示值達到穩(wěn)定狀態(tài)后，儀表輸出變化量Y與引起此變化的輸入變化量 U之比表示，即S竺AU分辨率：儀表輸出能響應和分辨的最小輸入量，又稱為儀表靈敏限。每點遷移和量程遷移在實際應用中，由于測量要求或測量條件的變化，需要改變儀表的零點或量程，為此可對儀表進行零點或量程的調(diào)整。通常將零點的變化稱為零點遷移，而量程的變化則稱為量程遷移。d 帶環(huán)、死區(qū)和回差滯環(huán)：因為儀表內(nèi)部的某些元件具有儲能效應，使得儀表檢驗所得的實際上升曲線和實際下降曲線常出現(xiàn)不重合的情況；死區(qū)：因為儀表內(nèi)部的某些元件，

5、 使得儀表輸入在小到一定范圍后不足以引起輸出的任 何變化，而這一范圍則稱為死區(qū)；回差：如果某個儀表既具有儲能效應，又具有死區(qū)效應，其綜合效應將是以上兩者的結合，實際上升曲線和實際下降曲線間都存在差值，其最大的差值稱為回差， 也稱為變差，或來回變差。蓮復性和再現(xiàn)性重復性：在同一工作條件下，同方向連續(xù)多次對同一輸入值進行測量所得的多個輸出值 之間相互一致的程度，不包括滯環(huán)和死區(qū)。實際上，某種儀表的重復性常選用上升曲線的最 大離散程度和下降曲線的最大離散程度兩者中的最大值來表示。重復性衡量儀表不隨隨即因素影響的能力。再現(xiàn)性：包括滯環(huán)和死區(qū)，它是儀表實際上升曲線和實際下降曲線之間離散程度的表示， 常取

6、兩種曲線之間離散程度最大點的值表示。再現(xiàn)性是儀表性能穩(wěn)定的一種標志。可靠度衡量儀表能夠正常工作并發(fā)揮其功能的程度。2誤差分析基礎測量的準確度和精密度精密度：用同樣方法與設備對同一未知量進行多次檢測時測量值不一，把測量值之間差異小的測量稱為精密測量，即精密度高。測量準確度：在同樣條件下，進行無數(shù)次測量所得的平均值與真值仍有偏差，這個偏差小的測量稱為準確測量，即準確度高。膜差分類系統(tǒng)誤差：指測量器件或方法引起的有規(guī)律的誤差，體現(xiàn)為與真值之間的偏差。 這種誤差的絕對值和符號保持不變，或測量條件改變時誤差服從某種函數(shù)關系變化?？梢韵S機誤差：大樣本測量值的隨機誤差服從正態(tài)分布，小樣本測量值的隨機誤差

7、服從t分別。無法消除。粗大誤差：指由于觀測者誤讀或傳感要素故障而引起的歧異誤差。含有粗大誤差的測量值稱為壞值，根據(jù)統(tǒng)計檢驗方法的準則可以判斷是否有壞值，壞值應當剔除。慣信區(qū)間與置信概率碳差傳遞法則（意義和應用）根據(jù)直接測量量的誤差值，確定由這些直接測量量確定的間接測量量的誤差。懷等精度測量的加權和誤差：（意義和應用）（T 2的倒數(shù)表示。權重：根據(jù)不同測量方法對應的測量精度，一般用其方差 加權平均值；加權平均結果的誤差。祖大誤差校驗的方法（意義和應用）3 （T法則；t法則；格羅布斯法則。唄g量不確定度：表示測量結果的不可信程度，是與測量結果相關聯(lián)的參數(shù)。 撮小二乘法及其應用（僅要求掌握線性擬合）

8、3檢測技術及方法分析檢測系統(tǒng)的基本功能：信號變換與信號選擇、基準保持與比較和顯示與操作。甚本概念開環(huán)檢測與閉環(huán)檢測 直接檢測與間接檢測 偏差法與零位法 檢測系統(tǒng)的結構分析 補償結構；差分結構；（被測量的定義、特點、單位；常用檢測方法的工作原理、使用注意、適用范圍）4溫度檢測癥義謐標，以及不同溫標間的換算。測溫方式分類：接觸式測溫（熱交換原理），非接觸式測溫（熱輻射原理）埶電偶測溫原理；應用定則及實用意義；冷端溫度補償方法；補償導線使用注意事項；適用范 圍。埶電阻測溫原理；連線方式及原因；適用范圍。非接觸式測溫：以輻射測溫為主。具有一定溫度的物體都會向外輻射能量，其輻射強 度與物體的溫度有關，可

9、通過測量輻射強度來確定物體的溫度。5壓力檢測癥義在力的單位癥力的幾種表示方法和相互關系：絕對壓力；大氣壓；表壓；差壓；負壓（真空度） 解性式壓力計（測溫原理、特點、注意事項）彈性元件；彈簧管壓力計；雙波紋管差壓計癥力傳感器（測溫原理、特點、注意事項）應變片式壓力傳感器；壓阻式壓力傳感器；電容式壓力傳感器；壓電式壓力傳感器；霍 爾片式（與彈性元件配合測壓）癥力計的選型（測量范圍、精度等級）越壓點的正確選擇；引壓管的正確敷設 三閥組的正確操作6流量檢測硫量的概念（體積流量、質(zhì)量流量、重量流量） 溶積式流量的特點 橢圓齒輪流量計（測量原理、特點、注意事項） 遴壓式流量計（測量原理、特點、注意事項）

10、節(jié)流式流量計（線性孔板流量計）；浮子流量計 速度式流量計（測溫原理、特點、注意事項） 渦街流量計；超聲波流量計（時差、速差和頻差，多普勒超聲波流量計）7物位檢測勘位的概念（液位、料位、界面）蔚壓式液位計（測溫原理、特點、注意事項） 壓力、差壓式液位計審孚力式液位計（測溫原理、特點、注意事項） 浮子式液位計；浮筒式液位計趙容式物位計（測溫原理、特點、注意事項） 超聲式物位計（測溫原理、特點、注意事項）&機械量檢測位移檢測（測量原理）模擬式：電容式；電感式；功檢測（參看“ 5壓力檢測”）9.成分分析儀表成分的概念幾種成分分析儀表熱導式氣體分析儀；半導體氣敏傳感器濕度的概念（絕對濕度、相對濕

11、度）干濕球濕度計、電解質(zhì)系濕敏傳感器。（測量原理）10.儀表系統(tǒng)及其理論分析儀表的分類單元組合儀表命名與性能QDZ （“氣”、“單”、“組”）氣動單元組合儀表， 統(tǒng)一標準氣源壓力信號：0.14MPa ；統(tǒng)一標準信號：0.020.1MPa（20100kPa）；氣路導管：C6 1紫銅管、塑料管、尼龍單管和管纜; 精度：1.0級、1.5級。DDZ （電”、單”、組”）-n電動單元組合儀表， 統(tǒng)一標準電源信號：交流 220V ； 統(tǒng)一標準信號：現(xiàn)場傳輸信號010mA ； 控制室聯(lián)絡信號02V ;精度：0.5級、1.0級、1.5級。DDZ （電”、單”、組”）-川電動單元組合儀表, 統(tǒng)一標準電源信號：24V直流；統(tǒng)一標準信號：現(xiàn)場傳輸信號420mA ；控制室聯(lián)絡信號15V ；精度：0.2級、0.5級、1.0級、1.5級。DDZ-2型儀表與DDZ-3型儀表的區(qū)別11 變送單元變送單元的作用常用變送器的工作原理;差動方式原理。力矩平衡式原理；橋式電路原理（平衡電橋、不平