檢測儀表及傳感器

1、檢測儀表及傳感器第1頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四第三章檢測儀表及傳感器第2頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四知識結(jié)構(gòu)第5章 自動控制儀表第6章 執(zhí)行器第2章 過程特性第3章 檢測儀表與傳感器第4章 顯示儀表第1章自動控制系統(tǒng)基本概念第7章 簡單控制系統(tǒng) 第8章 復(fù)雜控制系統(tǒng)第9章 新型控制系統(tǒng)第10章 計算機控制系統(tǒng)昆明理工大學(xué)第3頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四壓力檢測方法及儀表本章內(nèi)容物位檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表數(shù)字式顯示記錄儀表昆明理工大學(xué)第4頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48

2、分，星期四概述檢測儀表組成：檢測環(huán)節(jié):是檢出元件或傳感器，直接感受被測變量，并將它變換成適于測量的信號形式。轉(zhuǎn)換放大環(huán)節(jié):對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換、放大等處理，并傳送給顯示部分進(jìn)行 指示或記錄。顯示部分:就地指示型儀表、單元組合型儀表、數(shù)字式顯示儀表 昆明理工大學(xué)第5頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四檢測儀表組成框圖（續(xù)）按輸出量分：可分成參量型傳感器和發(fā)電型傳感器參量型： 一般輸出信號X、 R、 L、 C等無源電量信號。 例：應(yīng)變式、電阻式、電感式、電容式等傳感器發(fā)電型一般輸出信號mv、 i、 q等有源電量信號。 例：熱電偶、光電、壓電式傳感器。傳感器被測量非電量測量電路指示儀記

3、錄儀CRT處理器傳感信號電量電源昆明理工大學(xué)第6頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四檢測過程及誤差檢測過程檢測誤差誤差-測量值和真實值之間的差值誤差產(chǎn)生的原因：選用的儀表精確度有限，實驗手段不夠完善、環(huán)境中存在各種干擾因素，以及檢測技術(shù)水平的限制等原因.昆明理工大學(xué)第7頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四系統(tǒng)誤差 -在同一測量條件下，對同一被測參數(shù)進(jìn)行多次重復(fù)測量時，誤差的大小和符號保持不變或按一定規(guī)律變化特點：有一定規(guī)律的，一般可通過實驗或分析的 方法找出其規(guī)律和影響因素，引入相應(yīng)的 校正補償措施，便可以消除或大大減小。誤差產(chǎn)生的原因：系統(tǒng)誤差主要是由

4、于檢測儀表 本身的不完善、檢測中使用儀表的方法不 正確以及測量者固有的不良習(xí)慣等引起的。昆明理工大學(xué)第8頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四疏忽誤差 明顯地歪曲測量結(jié)果的誤差，又稱粗差，特點：無任何規(guī)律可循。誤差產(chǎn)生的原因：引起的原因主要是由于操作者的粗心（如讀錯、算錯數(shù)據(jù)等）、不正確操作、實驗條件的突變或?qū)嶒灎顩r尚未達(dá)到預(yù)想的要求而匆忙測試等原因所造成的。這時含有粗差的測量值稱為異常值或壞值，一般均應(yīng)從測量結(jié)果中剔除。昆明理工大學(xué)第9頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四隨機誤差 -在相同條件下多次重復(fù)測量同一量時，誤差的大小、符號均為無規(guī)律變化，又稱偶

5、然誤差。 特點：變化難以預(yù)測，無法修正 誤差產(chǎn)生的原因：隨機誤差主要是由于測量過程中某種尚未認(rèn)識的或無法控制的各種隨機因素（如空氣擾動、噪聲擾動、電磁場等）所引起的綜合結(jié)果。昆明理工大學(xué)第10頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四檢測儀表的基本技術(shù)性能指標(biāo)絕對誤差 絕對誤差指儀表指示值與標(biāo)準(zhǔn)表的指示值之間的差值，即 儀表指示值 t 被測量的真值 0約定真值 A B0-1000-10001思考昆明理工大學(xué)第11頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四檢測儀表的基本技術(shù)性能指標(biāo)相對誤差 測量誤差等于某一點的絕對誤差 與被測參數(shù)真值之比。 儀表指示值 t 被測量的真

6、值 0約定真值思考 A B20公斤1噸重1kg昆明理工大學(xué)第12頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四檢測儀表的基本技術(shù)性能指標(biāo)引用誤差(相對百分誤差) 引用誤差 儀表量程昆明理工大學(xué)第13頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四檢測儀表的基本技術(shù)性能指標(biāo)精度等級 1.51.50.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0精度等級符號昆明理工大學(xué)第14頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四例1-1 有兩臺測溫儀表，它們的測溫范圍分別為0100和100300，校驗表時得到它們的最大絕對誤差均為2，

7、試確定這兩臺儀表的精度等級。解 這兩臺儀表的最大引用誤差分別為一臺儀表的精度等級為2.5級，而另一臺儀表的精度等級為1級。昆明理工大學(xué)第15頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四例1-2 某臺測溫儀表的工作范圍為0500，工藝要求測溫時測量誤差不超過4，試問如何選擇儀表的精度等級才能滿足要求？解 根據(jù)工藝要求，儀表的最大引用誤差為 應(yīng)選擇0.5級的儀表才能滿足要求昆明理工大學(xué)第16頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四案例例1-3：一臺精度等級為0.5級、量程范圍6001200C的溫度傳感器，它最大允許絕對誤差是多少？檢驗時某點最大絕對誤差是4C，問此表是否

8、合格？解：根據(jù)精度定義表達(dá)式：并由題意知：A=0.5%， =(1200-600)C，得到最大允許絕對誤差。此溫度傳感器最大允許絕對誤差為3C。檢驗?zāi)滁c的最大絕對誤差為4C，大于3C，故此傳感器不合格。昆明理工大學(xué)第17頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四小結(jié)：在確定一個儀表的精度等級時，要求儀表的允許誤差應(yīng)該大于或等于儀表校驗時所得到的最大引用誤差；而根據(jù)工藝要求來選擇儀表的精度等級時，儀表的允許誤差應(yīng)該小于或等于工藝上所允許的最大引用誤差。 昆明理工大學(xué)第18頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四靈敏度與靈敏限 靈敏度 表示儀表對被測參數(shù)變化反應(yīng)的能力，

9、是指儀表達(dá)到穩(wěn)態(tài)后輸出增量與輸入增量之比，即 S儀表的靈敏度 y儀表輸出變量的增量 x儀表輸入變量的增量 數(shù)字式儀表常用分辨力來表示靈敏度。 分辨力是指數(shù)字儀表在最低量程上最末位數(shù)字改變一個字時所對應(yīng)的物理量數(shù)值，它反映了數(shù)字儀表能夠檢測到的被測參數(shù)中最小變化的能力。靈敏限 指引起儀表指針發(fā)生可見變化的被測參數(shù)的最小變化量。 昆明理工大學(xué)第19頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四回差在外界條件不變的情況下，當(dāng)被測參數(shù)從小到大（正行程）和從大到小（反行程）時，同一輸入的兩個相應(yīng)輸出值常常不相等。兩者絕對值之差的最大值和儀表量程之比的百分?jǐn)?shù)稱為回差，也稱變差。反行程正行程被測參數(shù)儀表示值昆明理工大學(xué)第20頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四線性度L其中 傳感器的量程輸出 校正曲線與擬合直線間的最大偏差由此可見，非線性誤差(線性度L)和擬合直線有關(guān)，所以擬合直線不同則L也不同，它的大小