《自動檢測技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)》全冊配套完整教學(xué)課件

自動檢測技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)《自動檢測技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)》全冊配套完整教學(xué)課件教材：《自動檢測技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)》化學(xué)工業(yè)出版社，張毅，2012?！哆^程檢測技術(shù)及儀表》化學(xué)工業(yè)出版社，杜維等，2011?！冬F(xiàn)代檢測技術(shù)》高等教育出版社，周杏鵬，仇國富等，2004?！秱鞲衅髋c測試技術(shù)》國防工業(yè)大學(xué)出版社，葉湘濱等，2007。課程概述：※專業(yè)基礎(chǔ)必修課☆學(xué)分：3☆學(xué)時：40理論＋8實驗※主要內(nèi)容基礎(chǔ)知識引論緒論檢測技術(shù)基本概念測量誤差與數(shù)據(jù)處理過程參數(shù)檢測技術(shù)溫度檢測壓力檢測流量檢測物位檢測成分檢測儀表系統(tǒng)分析儀表系統(tǒng)及理論分析變送單元和顯示單元課程概述：※成績構(gòu)成

出勤（5%）

作業(yè)（5%）

實驗（20%）

期末考試（70%）

緒論1.1

檢測儀表控制系統(tǒng)1.2基本概念1.3檢測儀表技術(shù)發(fā)展趨勢(過程)自動化?自動化儀表及裝置?檢測儀表技術(shù)發(fā)展趨勢?一、(過程)自動化概述

過程控制通常是指石油、化工、電力、冶金、輕工、建材、核能等工業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)的或按一定周期程序進行的生產(chǎn)過程自動控制。

生產(chǎn)過程自動化的發(fā)展可以分為三個階段：①儀表自動化階段②計算機控制階段③綜合自動化階段過程控制是自動化技術(shù)的重要組成部分所謂（過程）自動化是在工藝設(shè)備上配備一些自動化裝置，用它們來代替操作人員的部分直接勞動，使生產(chǎn)在不同程度上按照規(guī)定的要求自動地進行，即：用自動化裝置來管理設(shè)備(生產(chǎn)過程)，使之正常運行。從工藝的眼光來看所謂（過程）自動化是使工藝參數(shù)保持在需要的值或狀態(tài)，或者使生產(chǎn)過程按照一定的程序或步驟運行，保證生產(chǎn)過程運行在最佳狀態(tài)。從控制的眼光來看最高目標(biāo)進料口變送器調(diào)節(jié)器執(zhí)行器出料口進料口變送器操作站執(zhí)行器出料口眼看腦想手動例：液位的控制腦想眼看手動自動化與生產(chǎn)工藝的關(guān)系

了解生產(chǎn)對象的基本特性及其對控制的影響；

根據(jù)工藝要求選擇合理的自控方案；

綜合考慮工藝與自控雙方面的因素，

掌握準(zhǔn)確的工藝條件和數(shù)據(jù)；

了解基本測控參數(shù)的測量原理、要求，

便于確定合適的測控參數(shù)、選擇合適的測控點等。典型的工業(yè)生產(chǎn)過程＝生產(chǎn)工藝＋生產(chǎn)設(shè)備＋自動控制自控與工藝的關(guān)系：自控為工藝服務(wù)★自控專業(yè)人員必須深入了解和熟悉生產(chǎn)工藝和設(shè)備★工藝專業(yè)人員也必須掌握自動控制的本質(zhì)

任何一個工業(yè)控制系統(tǒng)都必然要應(yīng)用一定的檢測技術(shù)和相應(yīng)的儀表單元，

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(yīng)的單元實現(xiàn)對被控變量的調(diào)節(jié)。檢測技術(shù)和儀表兩部分是緊密相關(guān)和相輔相成的，它們是控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。檢測技術(shù)的作用與意義工業(yè)、科研、軍事、醫(yī)學(xué)……教學(xué)實驗、氣象預(yù)報、大地測繪、災(zāi)情預(yù)報、交通指揮、……涵蓋吃穿用、農(nóng)輕重、海陸空檢測技術(shù)的作用與意義工業(yè)生產(chǎn)倍增器檢測技術(shù)是帶動國民經(jīng)濟增長的一個關(guān)鍵領(lǐng)域在美國：檢測技術(shù)占4%，拉動經(jīng)濟增長66%檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用過程工藝控制、產(chǎn)品缺陷、裝配定位….機械手在汽車加工中的應(yīng)用檢測技術(shù)在汽車中的應(yīng)用日新月異發(fā)動機：向發(fā)動機的電子控制單元（ECU）提供發(fā)動機的工作狀況信息，

對發(fā)動機工作狀況進行精確控制

溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等

汽車傳感器：汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，關(guān)鍵部件，核心技術(shù)內(nèi)容

普通轎車：約安裝幾十到近百只傳感器，

豪華轎車：傳感器數(shù)量可多達二百余只。

底盤：控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動防抱死系統(tǒng)等

車速、踏板、加速度、節(jié)氣門、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫、油溫車身：提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等

溫度、濕度、風(fēng)量、日照、加速度、車速、測距、圖象等檢測技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用與日俱增

家用電器：數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機：自動對焦---紅外測距傳感器自動感應(yīng)燈：亮度檢測---光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測---熱敏電阻、熱電偶電話、麥克風(fēng)：話音轉(zhuǎn)換---駐極電容傳感器遙控接收：紅外檢測---光敏二極管、光敏三極管辦公商務(wù)：可視對講、可視電話：圖像獲取---面陣CCD掃描儀：文檔掃描---線陣CCD紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測---光敏二極管、光敏三極管醫(yī)療衛(wèi)生：電子血壓計：血壓檢測---壓力傳感器血糖測試儀、膽固醇檢測儀---離子傳感器超市打印秤便攜式人體秤

熱敏電阻體溫表漫反射型光電開關(guān)胎兒的B超影像超聲波在醫(yī)學(xué)檢查中的應(yīng)用OpensurgeryTraditionalMISSPLSOpensurgery：cutthenseeMIS:seethencut科學(xué)研究的先行官

諾貝爾獎獲得者R.R.Ernst說“現(xiàn)代科學(xué)的進步越來越依靠尖端儀器的發(fā)展”

俄國化學(xué)家門捷列夫指出“科學(xué)是從測量開始的”

近80年來，與科學(xué)儀器密切相關(guān)的諾貝爾獎獲得者達38人1989年：美國IBM公司阿爾馬登研究中心的科學(xué)家DonEigler，成功地用掃描隧道顯微鏡(IBM科學(xué)家GerdBinnig和HeinrichRohrer)在鎳晶體表面移動原子，對單個原原子進行了重排，寫成了由35個氙原子排列成的“

IBM”三個字母。電子天平的精度可達十萬分之一克。檢測技術(shù)在軍事上的應(yīng)用美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器---OICW夜視瞄準(zhǔn)機系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)激光測距儀：可精確定位目標(biāo)。在發(fā)射20毫米高爆彈時，激光測距儀可將目標(biāo)的距離信息自動傳輸至高爆彈的爆炸引信，以便精確的設(shè)定引爆時間美國國家導(dǎo)彈防御計劃---NMD檢測技術(shù)在國防領(lǐng)域的應(yīng)用1.地基攔截器2.早期預(yù)警系統(tǒng)3.前沿部署(如雷達）4.管理與控制系統(tǒng)5.衛(wèi)星紅外線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng):探測和發(fā)現(xiàn)敵人導(dǎo)彈的發(fā)射并追蹤導(dǎo)彈的飛行軌道。攔截器：能識別真假彈頭，敵友方檢測技術(shù)在航天領(lǐng)域舉足輕重飛行器測控---檢測飛行器姿態(tài)、發(fā)電機工況，控制與操縱

火箭測控---檢測火箭狀況、姿態(tài)、軌跡

“阿波羅10”：火箭部分---2077個傳感器飛船部分---1218個傳感器檢測參數(shù)---加速度、溫度、壓力、振動、流量、應(yīng)變、聲學(xué)等。神州飛船：185臺（套）儀器裝置阿波羅17月球車美國“勇氣號”火星車美國X-47B無人機美國大狗“物化法官”

檢查產(chǎn)品質(zhì)量

監(jiān)測環(huán)境污染

識別指紋假鈔

查服違禁藥物

偵破刑事案件自動測控系統(tǒng)的組成進料口變送器調(diào)節(jié)器執(zhí)行器出料口進料口變送器操作站執(zhí)行器出料口眼看腦想手動例：液位的控制腦想眼看手動1緒論

一、(過程)自動化概述人與機器的機能對應(yīng)關(guān)系進料口變送器操作站執(zhí)行器出料口眼看腦想手動液位自動控制示意圖進料口變送器操作站執(zhí)行器出料口控制器被控對象測量變送裝置+－SP執(zhí)行器4～20mADC4～20mADC帶控制點流程圖D/AA/D數(shù)字信號自控系統(tǒng)組成㈠自動控制系統(tǒng)方框圖數(shù)字調(diào)節(jié)器控制器被控對象測量變送裝置+－SP執(zhí)行器4～20mADC4～20mADCD/AA/D數(shù)字信號控制器被控對象測量變送裝置+－SP執(zhí)行器4～20mADC4～20mADC自控系統(tǒng)組成㈡自控系統(tǒng)組成㈠模擬調(diào)節(jié)器數(shù)字調(diào)節(jié)器被測變量顯示裝置傳感器變送器被測對象檢測系統(tǒng)組成被測量電量敏感元件傳感元件轉(zhuǎn)換電路傳感器組成檢測與變送單元執(zhí)行單元顯示單元調(diào)節(jié)單元(被測)被控對象操作人員典型的工業(yè)檢測儀表控制系統(tǒng)電動單元組合儀表氣動單元組合儀表變送單元計算單元調(diào)節(jié)單元給定單元執(zhí)行單元轉(zhuǎn)換單元顯示單元輔助單元DDCDCS

PLCFCS計算機控制系統(tǒng)電阻式電容式電感式壓電式熱電式光電式……傳感原理溫度壓力流量物位機械量成分……被測參數(shù)集散式微機流量控制系統(tǒng)檢測儀表技術(shù)發(fā)展趨勢智能化微型化網(wǎng)絡(luò)化虛擬化軟測量技術(shù)儀表的基本概念測量范圍、上下限、量程零點遷移、量程遷移靈敏度和分辨率誤差測量精度等級滯環(huán)、死區(qū)和回差重復(fù)性和再現(xiàn)性可靠性測量范圍、上下限、量程測量范圍：0～0.5kg測量上限：0.5kg測量下限：0kg量程：0.5kg（量程=測量上限值-測量下限值）測量范圍：儀表按規(guī)定的精度進行測量的被測變量的范圍。測量范圍的最小值和最大值分別稱為測量下限和測量上限，簡稱下限和上限。量程范圍儀表能夠測量的最大輸入量與最小輸入量之間的范圍稱作儀表的量程范圍，簡稱量程。在數(shù)值上等于儀表上限值與下限值的代數(shù)差之絕對值。問：某溫度計測量的最低溫度為-20℃，最高溫度為100℃，它的量程是多少？120℃給出儀表的測量范圍可以知道上、下限及量程；只知道儀表的量程，不能確定出上下限及測量范圍。儀表測量范圍的常用表示方法零點和量程

儀表測量范圍的常用表示方法是：給出儀表的零點(即測量下限值)及儀表的量程。由前面的分析可知，只要儀表的零點和量程確定了，其測量范圍也就確定了。零點遷移、量程遷移在實際使用中，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，為此可以對儀表進行零點和量程的調(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。零點遷移的形式：正遷移和負遷移量程遷移的形式：縮小量程和擴大量程零點遷移和量程遷移輸入(被測量)輸出0100%100%零點遷移量程遷移-25%由于某些影響量引起的輸出量程的變化。

75%70%71.4%140%25%靈敏度在穩(wěn)定情況下，儀表輸出變化量△Y與引起此變化的輸入量的變化量△U之比值，定義為儀表的靈敏度。用S表示，即

式中，S——儀表靈敏度 △Y、△U——分別為輸出與輸入變化量量程遷移改變靈敏度；零點遷移不改變靈敏度串聯(lián)儀表系統(tǒng)，靈敏度具有可傳遞性。（乘積）問：某測量范圍是0～100MPa的壓力表，其滿量程時指針轉(zhuǎn)角為270度，它的靈敏度是多少？2.7度/MPa靈敏度（1）如果系統(tǒng)的輸出和輸入之間有線性關(guān)系，則靈敏度是一個常數(shù)。否則，它將隨輸入量的大小而變化。（2）一般希望靈敏度s在整個測量范圍內(nèi)保持為常數(shù)。這樣，可得均勻刻度的標(biāo)尺，使讀數(shù)方便，便于分析和處理測量結(jié)果。（3）輸入和輸出的變化量一般都有不同的量綱，靈敏度s也有量綱。如輸入量為溫度(℃)，輸出量為標(biāo)尺上的位移(格)，則s的量綱為格/C。如果輸入量和輸出量是同類量，則此時s可理解為放大倍數(shù)。（4）多個儀表組成的測量或控制系統(tǒng)中，靈敏度具有可傳遞性。如串聯(lián)的儀表系統(tǒng)，其總靈敏度是各儀表靈敏度的乘積。（5）提高靈敏度，可得到較高測量精度，但應(yīng)當(dāng)注意，靈敏度越高，測量范圍往往越窄，穩(wěn)定性往往越差。注意：靈敏限—分辨力：檢測系統(tǒng)輸出能響應(yīng)和分辨的最小輸入量。即能使系統(tǒng)輸出發(fā)生變化所對應(yīng)的最小的輸入變化量。注意：（1）一般來說，儀表靈敏限數(shù)值應(yīng)不大于儀表允許誤差絕對值的一半；（2）靈敏限是靈敏度的一種反映，一般來說儀表的靈敏度高，則其靈敏限也高，因此實際上主要希望提高儀表的靈敏度，從而保證其靈敏限較好。例1：某線性位移測量儀，當(dāng)被測位移由4.5mm變到5.0mm時，位移測量儀的輸出電壓由3.5V減至2.5V，求該儀器的靈敏度。解：該儀器的靈敏度為mV/mm

例2：某測溫系統(tǒng)由以下四個環(huán)節(jié)組成，各自的靈敏度如下：鉑電阻溫度傳感器：0.45Ω/℃

電橋：0.02V/Ω

放大器：100(放大倍數(shù))

筆式記錄儀：0.2cm/V求：(1)測溫系統(tǒng)的總靈敏度；

(2)記錄儀筆尖位移4cm時，所對應(yīng)的溫度變化值。解（1）測溫系統(tǒng)的總靈敏度為

cm/℃（2）記錄儀筆尖位移4cm時，所對應(yīng)的溫度變化值為℃誤差絕對誤差=示值-約定真值某采購員分別在三家商店購買100kg大米、10kg蘋果、1kg巧克力，發(fā)現(xiàn)均缺少約0.5kg，但該采購員對賣巧克力的商店意見最大，是何原因？測定值與被測量真值之差稱為測量的絕對誤差，或簡稱測量誤差。相對誤差：引用誤差：引用誤差=絕對誤差/量程

最大引用誤差：最大引用誤差=abs（最大絕對誤差）/量程Qmax≤Q絕對誤差/約定真值絕對誤差/示值標(biāo)稱相對誤差實際相對誤差儀表出廠時要規(guī)定引用誤差的允許值，稱為允許誤差。如將允許誤差記為Q，最大引用誤差記為Qmax，那么Q和Qmax在大小上應(yīng)該滿足什么關(guān)系?相對誤差=基本誤差和附加誤差任何測量都是與環(huán)境條件相關(guān)的，這些條件包括環(huán)境溫度、相對濕度、電源電壓和安裝方式等多方面的因素。儀表嚴(yán)格按照規(guī)定的環(huán)境條件（即參比工作條件）工作時，此時獲得的誤差稱為基本誤差；如果在非參比工作條件進行測量，還會產(chǎn)生額外的誤差稱為附加誤差。誤差=基本誤差+附加誤差例3：某儀表的技術(shù)說明指出：當(dāng)儀表在環(huán)境溫度20℃+5℃、電源電壓200V+5%、濕度<80%時的基本誤差為2.5%。若環(huán)境溫度超出該范圍，則將產(chǎn)生0.2%/℃誤差；電源電壓變化±10%時，則將產(chǎn)生±2%的附加誤差；濕度>80%時也將產(chǎn)生1%的附加誤差，現(xiàn)在35℃時使用該表，濕度>80%，電源電壓為220V,試估計測量誤差。解：取個分量的極限值：, 基本誤差：溫度附加誤差：濕度附加誤差：考慮最不利情況，則各誤差處在最大處：電源附加誤差：

精確度：儀表的最大引用誤差不能超過儀表等級指數(shù)的百分?jǐn)?shù)，即：檢測儀表的精度等級是用最大引用誤差去掉百分號后的數(shù)字來確定的。精度等級的數(shù)字越小，精度越高我國儀表精度等級有：0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.35、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。

工業(yè)檢測用儀表多在0.1～4.0級。

精確度：輸入(被測量)輸出0標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出特性曲線實際上升校驗曲線實際下降校驗曲線誤差上限誤差下限基本誤差限例4：某指針式萬用表的面板如圖所示，問：用它來測量直流(-)、交流（~）電壓時，可能產(chǎn)生的滿度相對誤差分別為多少？例5：有一臺測壓儀表，其標(biāo)尺范圍為0~500kPa，已知其絕對誤差最大值為Δpmax=4kPa，求該儀表的精度等級。所以該儀表的精度等級為1級（而不是0.5級）注意：精度的大小和最大絕對誤差及測量范圍都有關(guān)系。解：0.5%<0.8%<1% 例6:某待測的電壓約為100V,現(xiàn)有0.5級0～300Ｖ和1.0級0～100V兩個電壓表,問用哪一個電壓表測量比較好？用1.0級0～100V測量100V時的最大相對誤差為因此,選擇1.0級0～100V電壓表比較好.解:用0.5級0～300V測量100V時的最大相對誤差為

在選擇儀表時,不能單純地認為精確度等級越高越好,而應(yīng)根據(jù)被測量的大小,兼顧儀表的級別和測量上限合理地選擇儀表作業(yè)1.一臺精度等級為0.5級，量程范圍為600~1200℃的電子電位差計，它的最大允許絕對誤差是多少？校驗時，如其中的某一點最大絕對誤差是4℃，問此表是否合格?2.某測溫儀表的準(zhǔn)確度等級為1.0級，絕對誤差為±1℃，測量下限為負值（下限的絕對值為測量范圍的10％），試確定該表的測量上限值、下限值和量程。3.用測量范圍為－50～+150kPa的壓力表測量140kPa壓力時，儀表示值為+142kPa，求該示值的絕對誤差、實際相對誤差和引用相對誤差。4.某1.5級測量范圍為0~100kPa的壓力表，在50kPa、80kPa、100kPa三點校驗時，其示值絕對誤差分別為－0.8kPa、+1.2kPa、+1.0kPa，試問該表是否合格？5.

現(xiàn)有2.5級、2.0級、1.5級三塊測溫儀表，對應(yīng)的測量范圍分別為－100~+500℃、－50~550℃、0~1000℃，現(xiàn)要測量500℃的溫度，其測量值的相對誤差不超過2.5%，問選用哪塊表最合適？滯環(huán)、死區(qū)和回差

檢測系統(tǒng)（傳感器）在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到小(反行程)變化期間其輸入輸出特性曲線不重合（通常形成環(huán)狀）的現(xiàn)象稱為滯環(huán)。

產(chǎn)生滯環(huán)現(xiàn)象的主要原因是由于檢測系統(tǒng)中的敏感元件材料的物理性質(zhì)和機械零部件的缺陷所造成的，例如彈性敏感元件彈性滯后、運動部件摩擦、傳動機構(gòu)的間隙、緊固件松動等?；夭睿ㄟt滯、滯后、回程誤差）滯環(huán)遲滯（滯后、回程誤差）儀表輸入在小到一定范圍后不足以引起輸出的任何變化，這一范圍稱為死區(qū)。Yx不靈敏區(qū)域的寬度是靈敏限的兩倍重復(fù)性和再現(xiàn)性重復(fù)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到的多個輸出值之間相互一致的程度。輸入輸出0重復(fù)性再現(xiàn)性重復(fù)性和再現(xiàn)性再現(xiàn)性：儀表實際上升曲線和實際下降曲線之間離散程度的表示，常取兩種曲線之間離散程度最大點的值來表示。輸入輸出0重復(fù)性再現(xiàn)性可靠度表征儀表可靠性的尺度有多種，最基本的是可靠度。它是衡量儀表能夠正常工作并發(fā)揮其功能的程度。簡單地來說，如果有100臺同樣的儀表，工作1000小時后約有99臺仍能正常工作，則可以說這批儀表工作1000小時后的可靠度是99％?？煽啃訫TBF和MTTR平均無故障工作時間MTBF(MeanTimeBetweenFailure)：儀表在相鄰兩次故障間隔內(nèi)有效工作時的平均時間。平均無故障時間越長，儀表的可靠性就越高。平均故障修復(fù)時間MTTR(MeanTimetoRepair)：儀表出現(xiàn)故障到恢復(fù)工作時的平均時間。有效度即在要求平均無故障工作時間盡可能長的同時，又要求平均故障修復(fù)時間盡可能短，綜合評價儀表的可靠性，引出綜合性指標(biāo)有效度，其定義如下：

平均無故障工作時間+平均故障修復(fù)時間平均無故障工作時間有效度=自動檢測技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)李云峰常州大學(xué)城軌學(xué)院電氣系教材：《自動檢測技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)》化學(xué)工業(yè)出版社，張毅，2012?！哆^程檢測技術(shù)及儀表》化學(xué)工業(yè)出版社，杜維等，2011。《現(xiàn)代檢測技術(shù)》高等教育出版社，周杏鵬，仇國富等，2004。《傳感器與測試技術(shù)》國防工業(yè)大學(xué)出版社，葉湘濱等，2007。課程概述：※專業(yè)基礎(chǔ)必修課☆學(xué)分：3☆學(xué)時：40理論＋8實驗※主要內(nèi)容基礎(chǔ)知識引論緒論檢測技術(shù)基本概念測量誤差與數(shù)據(jù)處理過程參數(shù)檢測技術(shù)溫度檢測壓力檢測流量檢測物位檢測成分檢測儀表系統(tǒng)分析儀表系統(tǒng)及理論分析變送單元和顯示單元課程概述：※成績構(gòu)成

出勤（5%）

作業(yè)（5%）

實驗（20%）

期末考試（70%）

緒論1.1

檢測儀表控制系統(tǒng)1.2基本概念1.3檢測儀表技術(shù)發(fā)展趨勢(過程)自動化?自動化儀表及裝置?檢測儀表技術(shù)發(fā)展趨勢?一、(過程)自動化概述

過程控制通常是指石油、化工、電力、冶金、輕工、建材、核能等工業(yè)生產(chǎn)中連續(xù)的或按一定周期程序進行的生產(chǎn)過程自動控制。

生產(chǎn)過程自動化的發(fā)展可以分為三個階段：①儀表自動化階段②計算機控制階段③綜合自動化階段過程控制是自動化技術(shù)的重要組成部分所謂（過程）自動化是在工藝設(shè)備上配備一些自動化裝置，用它們來代替操作人員的部分直接勞動，使生產(chǎn)在不同程度上按照規(guī)定的要求自動地進行，即：用自動化裝置來管理設(shè)備(生產(chǎn)過程)，使之正常運行。從工藝的眼光來看所謂（過程）自動化是使工藝參數(shù)保持在需要的值或狀態(tài)，或者使生產(chǎn)過程按照一定的程序或步驟運行，保證生產(chǎn)過程運行在最佳狀態(tài)。從控制的眼光來看最高目標(biāo)進料口變送器調(diào)節(jié)器執(zhí)行器出料口進料口變送器操作站執(zhí)行器出料口眼看腦想手動例：液位的控制腦想眼看手動自動化與生產(chǎn)工藝的關(guān)系

了解生產(chǎn)對象的基本特性及其對控制的影響；

根據(jù)工藝要求選擇合理的自控方案；

綜合考慮工藝與自控雙方面的因素，

掌握準(zhǔn)確的工藝條件和數(shù)據(jù)；

了解基本測控參數(shù)的測量原理、要求，

便于確定合適的測控參數(shù)、選擇合適的測控點等。典型的工業(yè)生產(chǎn)過程＝生產(chǎn)工藝＋生產(chǎn)設(shè)備＋自動控制自控與工藝的關(guān)系：自控為工藝服務(wù)★自控專業(yè)人員必須深入了解和熟悉生產(chǎn)工藝和設(shè)備★工藝專業(yè)人員也必須掌握自動控制的本質(zhì)

任何一個工業(yè)控制系統(tǒng)都必然要應(yīng)用一定的檢測技術(shù)和相應(yīng)的儀表單元，

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(yīng)的單元實現(xiàn)對被控變量的調(diào)節(jié)。檢測技術(shù)和儀表兩部分是緊密相關(guān)和相輔相成的，它們是控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。檢測技術(shù)的作用與意義工業(yè)、科研、軍事、醫(yī)學(xué)……教學(xué)實驗、氣象預(yù)報、大地測繪、災(zāi)情預(yù)報、交通指揮、……涵蓋吃穿用、農(nóng)輕重、海陸空檢測技術(shù)的作用與意義工業(yè)生產(chǎn)倍增器檢測技術(shù)是帶動國民經(jīng)濟增長的一個關(guān)鍵領(lǐng)域在美國：檢測技術(shù)占4%，拉動經(jīng)濟增長66%檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用過程工藝控制、產(chǎn)品缺陷、裝配定位….機械手在汽車加工中的應(yīng)用檢測技術(shù)在汽車中的應(yīng)用日新月異發(fā)動機：向發(fā)動機的電子控制單元（ECU）提供發(fā)動機的工作狀況信息，

對發(fā)動機工作狀況進行精確控制

溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等

汽車傳感器：汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，關(guān)鍵部件，核心技術(shù)內(nèi)容

普通轎車：約安裝幾十到近百只傳感器，

豪華轎車：傳感器數(shù)量可多達二百余只。

底盤：控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動防抱死系統(tǒng)等

車速、踏板、加速度、節(jié)氣門、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫、油溫車身：提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等

溫度、濕度、風(fēng)量、日照、加速度、車速、測距、圖象等檢測技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用與日俱增

家用電器：數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機：自動對焦---紅外測距傳感器自動感應(yīng)燈：亮度檢測---光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測---熱敏電阻、熱電偶電話、麥克風(fēng)：話音轉(zhuǎn)換---駐極電容傳感器遙控接收：紅外檢測---光敏二極管、光敏三極管辦公商務(wù)：可視對講、可視電話：圖像獲取---面陣CCD掃描儀：文檔掃描---線陣CCD紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測---光敏二極管、光敏三極管醫(yī)療衛(wèi)生：電子血壓計：血壓檢測---壓力傳感器血糖測試儀、膽固醇檢測儀---離子傳感器超市打印秤便攜式人體秤

熱敏電阻體溫表漫反射型光電開關(guān)胎兒的B超影像超聲波在醫(yī)學(xué)檢查中的應(yīng)用OpensurgeryTraditionalMISSPLSOpensurgery：cutthenseeMIS:seethencut科學(xué)研究的先行官

諾貝爾獎獲得者R.R.Ernst說“現(xiàn)代科學(xué)的進步越來越依靠尖端儀器的發(fā)展”

俄國化學(xué)家門捷列夫指出“科學(xué)是從測量開始的”

近80年來，與科學(xué)儀器密切相關(guān)的諾貝爾獎獲得者達38人1989年：美國IBM公司阿爾馬登研究中心的科學(xué)家DonEigler，成功地用掃描隧道顯微鏡(IBM科學(xué)家GerdBinnig和HeinrichRohrer)在鎳晶體表面移動原子，對單個原原子進行了重排，寫成了由35個氙原子排列成的“

IBM”三個字母。電子天平的精度可達十萬分之一克。檢測技術(shù)在軍事上的應(yīng)用美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器---OICW夜視瞄準(zhǔn)機系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)激光測距儀：可精確定位目標(biāo)。在發(fā)射20毫米高爆彈時，激光測距儀可將目標(biāo)的距離信息自動傳輸至高爆彈的爆炸引信，以便精確的設(shè)定引爆時間美國國家導(dǎo)彈防御計劃---NMD檢測技術(shù)在國防領(lǐng)域的應(yīng)用1.地基攔截器2.早期預(yù)警系統(tǒng)3.前沿部署(如雷達）4.管理與控制系統(tǒng)5.衛(wèi)星紅外線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng):探測和發(fā)現(xiàn)敵人導(dǎo)彈的發(fā)射并追蹤導(dǎo)彈的飛行軌道。攔截器：能識別真假彈頭，敵友方檢測技術(shù)在航天領(lǐng)域舉足輕重飛行器測控---檢測飛行器姿態(tài)、發(fā)電機工況，控制與操縱

火箭測控---檢測火箭狀況、姿態(tài)、軌跡

“阿波羅10”：火箭部分---2077個傳感器飛船部分---1218個傳感器檢測參數(shù)---加速度、溫度、壓力、振動、流量、應(yīng)變、聲學(xué)等。神州飛船：185臺（套）儀器裝置阿波羅17月球車美國“勇氣號”火星車美國X-47B無人機美國大狗“物化法官”

檢查產(chǎn)品質(zhì)量

監(jiān)測環(huán)境污染

識別指紋假鈔

查服違禁藥物

偵破刑事案件自動測控系統(tǒng)的組成進料口變送器調(diào)節(jié)器執(zhí)行器出料口進料口變送器操作站執(zhí)行器出料口眼看腦想手動例：液位的控制腦想眼看手動1緒論

一、(過程)自動化概述人與機器的機能對應(yīng)關(guān)系進料口變送器操作站執(zhí)行器出料口眼看腦想手動液位自動控制示意圖進料口變送器操作站執(zhí)行器出料口控制器被控對象測量變送裝置+－SP執(zhí)行器4～20mADC4～20mADC帶控制點流程圖D/AA/D數(shù)字信號自控系統(tǒng)組成㈠自動控制系統(tǒng)方框圖數(shù)字調(diào)節(jié)器控制器被控對象測量變送裝置+－SP執(zhí)行器4～20mADC4～20mADCD/AA/D數(shù)字信號控制器被控對象測量變送裝置+－SP執(zhí)行器4～20mADC4～20mADC自控系統(tǒng)組成㈡自控系統(tǒng)組成㈠模擬調(diào)節(jié)器數(shù)字調(diào)節(jié)器被測變量顯示裝置傳感器變送器被測對象檢測系統(tǒng)組成被測量電量敏感元件傳感元件轉(zhuǎn)換電路傳感器組成檢測與變送單元執(zhí)行單元顯示單元調(diào)節(jié)單元(被測)被控對象操作人員典型的工業(yè)檢測儀表控制系統(tǒng)電動單元組合儀表氣動單元組合儀表變送單元計算單元調(diào)節(jié)單元給定單元執(zhí)行單元轉(zhuǎn)換單元顯示單元輔助單元DDCDCS

PLCFCS計算機控制系統(tǒng)電阻式電容式電感式壓電式熱電式光電式……傳感原理溫度壓力流量物位機械量成分……被測參數(shù)集散式微機流量控制系統(tǒng)檢測儀表技術(shù)發(fā)展趨勢智能化微型化網(wǎng)絡(luò)化虛擬化軟測量技術(shù)儀表的基本概念測量范圍、上下限、量程零點遷移、量程遷移靈敏度和分辨率誤差測量精度等級滯環(huán)、死區(qū)和回差重復(fù)性和再現(xiàn)性可靠性測量范圍、上下限、量程測量范圍：0～0.5kg測量上限：0.5kg測量下限：0kg量程：0.5kg（量程=測量上限值-測量下限值）測量范圍：儀表按規(guī)定的精度進行測量的被測變量的范圍。測量范圍的最小值和最大值分別稱為測量下限和測量上限，簡稱下限和上限。量程范圍儀表能夠測量的最大輸入量與最小輸入量之間的范圍稱作儀表的量程范圍，簡稱量程。在數(shù)值上等于儀表上限值與下限值的代數(shù)差之絕對值。問：某溫度計測量的最低溫度為-20℃，最高溫度為100℃，它的量程是多少？120℃給出儀表的測量范圍可以知道上、下限及量程；只知道儀表的量程，不能確定出上下限及測量范圍。儀表測量范圍的常用表示方法零點和量程

儀表測量范圍的常用表示方法是：給出儀表的零點(即測量下限值)及儀表的量程。由前面的分析可知，只要儀表的零點和量程確定了，其測量范圍也就確定了。零點遷移、量程遷移在實際使用中，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，為此可以對儀表進行零點和量程的調(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。零點遷移的形式：正遷移和負遷移量程遷移的形式：縮小量程和擴大量程零點遷移和量程遷移輸入(被測量)輸出0100%100%零點遷移量程遷移-25%由于某些影響量引起的輸出量程的變化。

75%70%71.4%140%25%靈敏度在穩(wěn)定情況下，儀表輸出變化量△Y與引起此變化的輸入量的變化量△U之比值，定義為儀表的靈敏度。用S表示，即

式中，S——儀表靈敏度 △Y、△U——分別為輸出與輸入變化量量程遷移改變靈敏度；零點遷移不改變靈敏度串聯(lián)儀表系統(tǒng)，靈敏度具有可傳遞性。（乘積）問：某測量范圍是0～100MPa的壓力表，其滿量程時指針轉(zhuǎn)角為270度，它的靈敏度是多少？2.7度/MPa靈敏度（1）如果系統(tǒng)的輸出和輸入之間有線性關(guān)系，則靈敏度是一個常數(shù)。否則，它將隨輸入量的大小而變化。（2）一般希望靈敏度s在整個測量范圍內(nèi)保持為常數(shù)。這樣，可得均勻刻度的標(biāo)尺，使讀數(shù)方便，便于分析和處理測量結(jié)果。（3）輸入和輸出的變化量一般都有不同的量綱，靈敏度s也有量綱。如輸入量為溫度(℃)，輸出量為標(biāo)尺上的位移(格)，則s的量綱為格/C。如果輸入量和輸出量是同類量，則此時s可理解為放大倍數(shù)。（4）多個儀表組成的測量或控制系統(tǒng)中，靈敏度具有可傳遞性。如串聯(lián)的儀表系統(tǒng)，其總靈敏度是各儀表靈敏度的乘積。（5）提高靈敏度，可得到較高測量精度，但應(yīng)當(dāng)注意，靈敏度越高，測量范圍往往越窄，穩(wěn)定性往往越差。注意：靈敏限—分辨力：檢測系統(tǒng)輸出能響應(yīng)和分辨的最小輸入量。即能使系統(tǒng)輸出發(fā)生變化所對應(yīng)的最小的輸入變化量。注意：（1）一般來說，儀表靈敏限數(shù)值應(yīng)不大于儀表允許誤差絕對值的一半；（2）靈敏限是靈敏度的一種反映，一般來說儀表的靈敏度高，則其靈敏限也高，因此實際上主要希望提高儀表的靈敏度，從而保證其靈敏限較好。例1：某線性位移測量儀，當(dāng)被測位移由4.5mm變到5.0mm時，位移測量儀的輸出電壓由3.5V減至2.5V，求該儀器的靈敏度。解：該儀器的靈敏度為mV/mm

例2：某測溫系統(tǒng)由以下四個環(huán)節(jié)組成，各自的靈敏度如下：鉑電阻溫度傳感器：0.45Ω/℃

電橋：0.02V/Ω

放大器：100(放大倍數(shù))

筆式記錄儀：0.2cm/V求：(1)測溫系統(tǒng)的總靈敏度；

(2)記錄儀筆尖位移4cm時，所對應(yīng)的溫度變化值。解（1）測溫系統(tǒng)的總靈敏度為

cm/℃（2）記錄儀筆尖位移4cm時，所對應(yīng)的溫度變化值為℃誤差絕對誤差=示值-約定真值某采購員分別在三家商店購買100kg大米、10kg蘋果、1kg巧克力，發(fā)現(xiàn)均缺少約0.5kg，但該采購員對賣巧克力的商店意見最大，是何原因？測定值與被測量真值之差稱為測量的絕對誤差，或簡稱測量誤差。相對誤差：引用誤差：引用誤差=絕對誤差/量程

最大引用誤差：最大引用誤差=abs（最大絕對誤差）/量程Qmax≤Q絕對誤差/約定真值絕對誤差/示值標(biāo)稱相對誤差實際相對誤差儀表出廠時要規(guī)定引用誤差的允許值，稱為允許誤差。如將允許誤差記為Q，最大引用誤差記為Qmax，那么Q和Qmax在大小上應(yīng)該滿足什么關(guān)系?相對誤差=基本誤差和附加誤差任何測量都是與環(huán)境條件相關(guān)的，這些條件包括環(huán)境溫度、相對濕度、電源電壓和安裝方式等多方面的因素。儀表嚴(yán)格按照規(guī)定的環(huán)境條件（即參比工作條件）工作時，此時獲得的誤差稱為基本誤差；如果在非參比工作條件進行測量，還會產(chǎn)生額外的誤差稱為附加誤差。誤差=基本誤差+附加誤差例3：某儀表的技術(shù)說明指出：當(dāng)儀表在環(huán)境溫度20℃+5℃、電源電壓200V+5%、濕度<80%時的基本誤差為2.5%。若環(huán)境溫度超出該范圍，則將產(chǎn)生0.2%/℃誤差；電源電壓變化±10%時，則將產(chǎn)生±2%的附加誤差；濕度>80%時也將產(chǎn)生1%的附加誤差，現(xiàn)在35℃時使用該表，濕度>80%，電源電壓為220V,試估計測量誤差。解：取個分量的極限值：, 基本誤差：溫度附加誤差：濕度附加誤差：考慮最不利情況，則各誤差處在最大處：電源附加誤差：

精確度：儀表的最大引用誤差不能超過儀表等級指數(shù)的百分?jǐn)?shù)，即：檢測儀表的精度等級是用最大引用誤差去掉百分號后的數(shù)字來確定的。精度等級的數(shù)字越小，精度越高我國儀表精度等級有：0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.35、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。

工業(yè)檢測用儀表多在0.1～4.0級。

精確度：輸入(被測量)輸出0標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出特性曲線實際上升校驗曲線實際下降校驗曲線誤差上限誤差下限基本誤差限例4：某指針式萬用表的面板如圖所示，問：用它來測量直流(-)、交流（~）電壓時，可能產(chǎn)生的滿度相對誤差分別為多少？例5：有一臺測壓儀表，其標(biāo)尺范圍為0~500kPa，已知其絕對誤差最大值為Δpmax=4kPa，求該儀表的精度等級。所以該儀表的精度等級為1級（而不是0.5級）注意：精度的大小和最大絕對誤差及測量范圍都有關(guān)系。解：0.5%<0.8%<1% 例6:某待測的電壓約為100V,現(xiàn)有0.5級0～300Ｖ和1.0級0～100V兩個電壓表,問用哪一個電壓表測量比較好？用1.0級0～100V測量100V時的最大相對誤差為因此,選擇1.0級0～100V電壓表比較好.解:用0.5級0～300V測量100V時的最大相對誤差為

在選擇儀表時,不能單純地認為精確度等級越高越好,而應(yīng)根據(jù)被測量的大小,兼顧儀表的級別和測量上限合理地選擇儀表作業(yè)1.一臺精度等級為0.5級，量程范圍為600~1200℃的電子電位差計，它的最大允許絕對誤差是多少？校驗時，如其中的某一點最大絕對誤差是4℃，問此表是否合格?2.某測溫儀表的準(zhǔn)確度等級為1.0級，絕對誤差為±1℃，測量下限為負值（下限的絕對值為測量范圍的10％），試確定該表的測量上限值、下限值和量程。3.用測量范圍為－50～+150kPa的壓力表測量140kPa壓力時，儀表示值為+142kPa，求該示值的絕對誤差、實際相對誤差和引用相對誤差。4.某1.5級測量范圍為0~100kPa的壓力表，在50kPa、80kPa、100kPa三點校驗時，其示值絕對誤差分別為－0.8kPa、+1.2kPa、+1.0kPa，試問該表是否合格？5.

現(xiàn)有2.5級、2.0級、1.5級三塊測溫儀表，對應(yīng)的測量范圍分別為－100~+500℃、－50~550℃、0~1000℃，現(xiàn)要測量500℃的溫度，其測量值的相對誤差不超過2.5%，問選用哪塊表最合適？滯環(huán)、死區(qū)和回差

檢測系統(tǒng)（傳感器）在輸入量由小到大(正行程)及輸入量由大到小(反行程)變化期間其輸入輸出特性曲線不重合（通常形成環(huán)狀）的現(xiàn)象稱為滯環(huán)。

產(chǎn)生滯環(huán)現(xiàn)象的主要原因是由于檢測系統(tǒng)中的敏感元件材料的物理性質(zhì)和機械零部件的缺陷所造成的，例如彈性敏感元件彈性滯后、運動部件摩擦、傳動機構(gòu)的間隙、緊固件松動等?；夭睿ㄟt滯、滯后、回程誤差）滯環(huán)遲滯（滯后、回程誤差）儀表輸入在小到一定范圍后不足以引起輸出的任何變化，這一范圍稱為死區(qū)。Yx不靈敏區(qū)域的寬度是靈敏限的兩倍重復(fù)性和再現(xiàn)性重復(fù)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到的多個輸出值之間相互一致的程度。輸入輸出0重復(fù)性再現(xiàn)性重復(fù)性和再現(xiàn)性再現(xiàn)性：儀表實際上升曲線和實際下降曲線之間離散程度的表示，常取兩種曲線之間離散程度最大點的值來表示。輸入輸出0重復(fù)性再現(xiàn)性可靠度表征儀表可靠性的尺度有多種，最基本的是可靠度。它是衡量儀表能夠正常工作并發(fā)揮其功能的程度。簡單地來說，如果有100臺同樣的儀表，工作1000小時后約有99臺仍能正常工作，則可以說這批儀表工作1000小時后的可靠度是99％?？煽啃訫TBF和MTTR平均無故障工作時間MTBF(MeanTimeBetweenFailure)：儀表在相鄰兩次故障間隔內(nèi)有效工作時的平均時間。平均無故障時間越長，儀表的可靠性就越高。平均故障修復(fù)時間MTTR(MeanTimetoRepair)：儀表出現(xiàn)故障到恢復(fù)工作時的平均時間。有效度即在要求平均無故障工作時間盡可能長的同時，又要求平均故障修復(fù)時間盡可能短，綜合評價儀表的可靠性，引出綜合性指標(biāo)有效度，其定義如下：

平均無故障工作時間+平均故障修復(fù)時間平均無故障工作時間有效度=§2.1基本概念§2.2誤差產(chǎn)生原因§2.3誤差分類§2.4誤差的處理§2.5誤差的傳遞一、基本概念真值：三角形內(nèi)角和為1800一分鐘為60秒約定真值：表１讀數(shù)3.32v；表２讀數(shù)3.323v示值：標(biāo)稱值：測量測量器上標(biāo)定的數(shù)值。砝碼1Kg10Kg100Kg殘差：各測量值Mi與平均值A(chǔ)的差稱為殘余誤差或殘差。

表征測量結(jié)果與真值之間的一致性---系統(tǒng)誤差和隨機誤差的綜合反映

精度:表征測量結(jié)果質(zhì)量的指標(biāo)表征測量結(jié)果接近真值的程度---系統(tǒng)誤差大小的反映準(zhǔn)確度：精密度：反映測量結(jié)果的分散程度（針對重復(fù)測量而言）--表示隨機誤差的大小精確度：圖(A)圖(B)圖(C)一個精確的測量要兼顧精密度和準(zhǔn)確度精密度高準(zhǔn)確度低精密度低準(zhǔn)確度高精度高二、誤差產(chǎn)生原因測量誤差產(chǎn)生的原因：人類對客觀規(guī)律認識的局限性；測量器具不準(zhǔn)確；測量手段不完善；測量條件發(fā)生變化；測量人員疏忽或錯誤等?？刂茰y量誤差的意義：是衡量測量技術(shù)水平，以至于科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。當(dāng)測量誤差超過一定限度，使測量結(jié)果無意義，甚至有危害。三、誤差分類１、按表示方法分（1）絕對誤差；（2）相對誤差；(3)引用誤差2、按使用時工作條件分（1）基本誤差；（2）附加誤差3、按誤差出現(xiàn)的規(guī)律分（1）系統(tǒng)誤差；（2）隨機誤差；（3）粗大誤差基本誤差指儀表在規(guī)定的正常工作條件下所產(chǎn)生的誤差。附加誤差指儀表使用時偏離規(guī)定的正常工作條件所產(chǎn)生的誤差。誤差=基本誤差+附加誤差定義：在多次等精度測量同一量時，誤差的絕對值和符號保持不變，或當(dāng)條件改變時按某種規(guī)律變化的誤差，簡稱系差。系統(tǒng)誤差(Systemerror

)

系統(tǒng)誤差常見的變化規(guī)律綜合誤差分布特征測量儀器設(shè)計原理及制作上的缺陷采用近似的測量方法或近似的計算公式等測量環(huán)境條件與儀器使用要求不一致等測量人員讀數(shù)習(xí)慣等造成的誤差例如溫度、濕度電磁場變化例如儀表刻度的讀取系統(tǒng)誤差(Systemerror

)1、產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因：（3）種類：恒值系差：其誤差的數(shù)值和符號不變。變值系差周期性累進性（2）特點具有一定的規(guī)律性，可以消除或是減小特定的測量應(yīng)當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)膬x器；確定儀器誤差的大小后應(yīng)用修正系數(shù)；用一個標(biāo)準(zhǔn)儀器對儀器進行校準(zhǔn)。對于儀器系統(tǒng)誤差可以采用一些方法避免：例如，某儀表刻度盤分度不準(zhǔn)確，就會造成讀數(shù)偏大或偏小，從而產(chǎn)生恒值系統(tǒng)誤差。

——調(diào)整零點，消除誤差例如，溫度、氣壓等環(huán)境條件的變化和儀表電池電壓隨使用時間的增長而逐漸下降，則可能產(chǎn)生變值系統(tǒng)誤差。

——進行適當(dāng)?shù)难a償，減小誤差殘余誤差觀察法：這種方法是根據(jù)測量值的殘余誤差的大小和符號的變化規(guī)律，直接由誤差數(shù)據(jù)或誤差曲線圖形判斷有無變化的系統(tǒng)誤差。下圖中把殘余誤差按測量值先后順序排列，圖（a）的殘余誤差排列后有遞減的變值系統(tǒng)誤差，圖（b）則可能有周期性系統(tǒng)誤差。殘余誤差變化規(guī)律

隨機誤差(Randomerror)定義：對同一量值進行多次等精度測量時，其絕對值和符號均以不可預(yù)定的方式無規(guī)則變化的誤差。（1）產(chǎn)生的原因測量人員感覺器官的無規(guī)則變化而造成的讀數(shù)不穩(wěn)定等。溫度及電源電壓的無規(guī)則波動，電磁干擾，地基振動等。噪聲、零部件配合的不穩(wěn)定、摩擦、抵觸不良等。許多獨立的、微小的，偶然的因素引起的綜合結(jié)果彩票搖獎（2）特點：有界性，對稱性，相消性，單峰性。有界性：隨機誤差的絕對值不會超過一定界限。對稱性：絕對值相等的正負誤差出現(xiàn)的機會幾乎相同。相消性：隨機誤差有相互抵消的特性。單峰性：絕對值小的誤差出現(xiàn)的機會多（概率密度大）具有這樣特性的事件稱之為服從正態(tài)分布（高斯分布），正態(tài)分布的概率密度：測量值分布中心可用求算術(shù)平均值的方法求得：——樣本均值。

測量值的可靠性（偏離真值的程度）可用標(biāo)準(zhǔn)差來評價：或用σ的估計值隨機誤差的分布與測量值相同，只是μ＝０。置信系數(shù)：

其數(shù)值與誤差出現(xiàn)的概率有關(guān)，設(shè)測量值x落在區(qū)間的(置信)概率

當(dāng)t值不同時,概率不同若取t=1則p=68.26%t=2，p=95.45%t=3，p=99.73%，接近于100%而測量值超過|u+-3σ|的概率很小,認為不可能出現(xiàn)。--t稱為置信系數(shù)---置信區(qū)間---α稱為置信水平所以,單次測量值的極限隨機誤差可定義為:例1：重復(fù)多次測量某混合氣體中氧含量，得到讀數(shù)平均值為11.75%，有68.3%的測量值的誤差在±0.5%，若該誤差服從正態(tài)分布，測量值在[10.25%，13.25%]的置信區(qū)間內(nèi)，其出現(xiàn)的概率是多少？99.7%。（3）對測量值的影響隨機誤差總是不可避免的。而且在同一條件下，重復(fù)進行的多次測量中，它或大或小，或正或負，既不能用實驗方法消除，也不能修正。可以通過多次測量取平均值的辦法，來減少隨機誤差對結(jié)果的影響，或用其它數(shù)理統(tǒng)計的方法對隨機誤差加以處理。粗大誤差(Abnormalerror)定義：在一定的測量條件下，測得值明顯地偏離實際值所形成的誤差。（1）產(chǎn)生粗大誤差的主要原因：主要由人為因素造成的。測量方法不當(dāng)或錯誤測量操作疏忽或失誤等測量條件的突然變化例如讀錯、記錯等例如雷電干擾、機械沖突等產(chǎn)生粗大誤差的一個例子大自然強大的干擾四、誤差的處理系統(tǒng)誤差的處理避免+修正

隨機誤差的處理

粗大誤差的處理剔除

系統(tǒng)誤差的處理系統(tǒng)誤差的綜合系統(tǒng)誤差的分配例2：某儀表的技術(shù)說明指出：當(dāng)儀表在環(huán)境溫度20℃+5℃、電源電壓200V+5%、濕度<80%時的基本誤差為2.5%。若環(huán)境溫度超出該范圍，則將產(chǎn)生0.2%/℃誤差；電源電壓變化±10%時，則將產(chǎn)生±2%的附加誤差；濕度>80%時也將產(chǎn)生1%的附加誤差，現(xiàn)在35℃時使用該表，濕度>80%，電源電壓為220V,試估計測量誤差。解：取個分量的極限值：, 基本誤差：溫度附加誤差：濕度附加誤差：考慮最不利情況，則各誤差處在最大處：電源附加誤差：例3：用如圖所示的電位差計測量電勢信號Ex，已知：I1=4mA，I2=2mA，

R1=5+0.01Ω,R2=10+0.01Ω,Rp=10±0.005Ω,現(xiàn)假定檢流計G、上支路電流I1和下支路電流I2的誤差忽略不計，且測量時隨機誤差暫不考慮。求當(dāng)Ex=20mV時，電位差計的測量誤差有多大？分配原則：

實事求是原則先易后均原則經(jīng)濟性相消性原則元器件誤差無法定量時，取最大允許誤差系統(tǒng)誤差的分配例4：有一電位差計如圖所示，現(xiàn)假定檢流計G的誤差忽略不計，且R1=10Ω,R2=10Ω,Rp=5Ω,R3=490Ω,R4=235Ω,當(dāng)隨機誤差不考慮時，問個電阻的誤差如何分配，才能保證其測量誤差小于1%。

含有粗大誤差的測量值稱為壞值或異常值。壞值應(yīng)從測量結(jié)果中剔除。在實際測量工作中，由于粗大誤差的誤差數(shù)值特別大。容易從測量結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)有粗大誤差，可以認為該次測量無效，測量數(shù)據(jù)應(yīng)剔除，從而消除它對測量結(jié)果的影響。粗大誤差的處理粗大誤差剔除方法：的殘差③如果，則此可疑值應(yīng)剔除；1、簡單檢驗法：①先將可疑值除外，計算用其余數(shù)據(jù)的平均值及平均殘差②計算可疑值與2、3σ（萊以達）準(zhǔn)則通常把等于3σ的誤差稱為極限誤差，作為鑒別限。3σ準(zhǔn)則就是如果一組測量數(shù)據(jù)中某個測量值的殘余誤差的絕對值|vi|>3σ時，則該測量值為可疑值（壞值），應(yīng)剔除。粗大誤差剔除方法：3、格羅布斯（Grubbs）檢驗法某個測量值的殘余誤差的絕對值|vi|＞g0σ，則判斷此值中含有粗大誤差，應(yīng)予剔除，即格拉布斯準(zhǔn)則。g0值與重復(fù)測量次數(shù)n和置信概率Pa有關(guān)，見表2-2。隨機誤差的處理YN檢查剔除粗大誤差五、誤差的傳遞對于間接測量值Y，與互相獨立的直接測量值有如下函數(shù)關(guān)系：并且的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為考慮Y的標(biāo)準(zhǔn)偏差誤差傳遞法則：

1、簡單情況：X1的誤差為X2的誤差為由可得：相互獨立所以2、任意線性組合情況3、一般情況不等精度直接測量的權(quán)與誤差

在不等精度測量時，對同一被測量進行m組測量，得到m組測量列（進行多次測量的一組數(shù)據(jù)稱為一測量列）的測量結(jié)果及其誤差，它們不能同等看待。精度高的測量列具有較高的可靠性，將這種可靠性的大小稱為“權(quán)”。

“權(quán)”可理解為各組測量結(jié)果相對的可信賴程度。測量次數(shù)多，測量方法完善，測量儀表精度高，測量的環(huán)境條件好，測量人員的水平高，則測量結(jié)果可靠，其權(quán)也大。權(quán)是相比較而存在的。

權(quán)的計算方法：

權(quán)用符號p表示，有兩種計算方法：①用各組測量列的測量次數(shù)n的比值表示，并取測量次數(shù)較小的測量列的權(quán)為1，則有

p1∶p2∶…∶pm=n1∶n2∶…∶nm②用各組測量列的標(biāo)準(zhǔn)差平方的倒數(shù)的比值表示，并取誤差較大的測量列的權(quán)為1，則有p1∶p2∶…∶pm=

加權(quán)算術(shù)平均值不同于一般的算術(shù)平均值，應(yīng)考慮各測量列的權(quán)的情況。若對同一被測量進行m組不等精度測量，得到m個測量列的算術(shù)平均值，相應(yīng)各組的權(quán)分別為p1,p2,…,pm，則加權(quán)平均值可用下式表示：加權(quán)算術(shù)平均值

加權(quán)算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差當(dāng)進一步計算加權(quán)算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差時，也要考慮各測量列的權(quán)的情況，可由下式計算：§檢測方法及基本概念§檢測系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)分析1、檢測方法的分類測量方法：實現(xiàn)被測量與標(biāo)準(zhǔn)量比較得出比值的方

法，稱為測量方法。

根據(jù)獲得測量值的方法分為：直接測量：電流表測電流、彈簧秤稱重量間接測量：若干個被測量及測量量的情況電子卡尺(直接測量)開環(huán)測量：閉環(huán)測量：特點：簡單、直觀、明了；測量精度不高特點：精度高；復(fù)雜、成本高、要求高傳感器輸入量x輸出量y傳感器輸入量x輸出量y放大反向傳感器開環(huán)測量與閉環(huán)測量

根據(jù)測量方式分為：偏差式測量：用儀表指針的位移（即偏差）決定被測量的量值。模擬電流/壓表、體重秤等。零位式測量：指零儀表指零時，被測量與已知標(biāo)準(zhǔn)量相等。天平、電位差計等。微差式測量：將被測量與已知的標(biāo)準(zhǔn)量相比較，取得差值后，再用偏差法測得此差值。游標(biāo)卡尺等。

根據(jù)測量條件分為：等精度測量：用相同儀表與測量方法對同一被測量進行多次重復(fù)測量。不等精度測量：用不同精度的儀表或不同的測量方法，或在環(huán)境條件相差很大時對同一被測量進行多次重復(fù)測量。

根據(jù)被測變量特點分為：強度變量檢測：溫度、壓力、電壓等。容量變量檢測：長度、重量、熱量等。

根據(jù)傳感原件能量供給方式分為：能量變換型：熱電偶能量控制型：熱電阻

根據(jù)被測量變化的快慢分為：靜態(tài)測量：是指被測量在測量過程中認為是固定不變的，對這種被測量進行測量的方法為靜態(tài)測量。靜態(tài)測量不需要考慮時間因素對測量的影響。動態(tài)測量：是指被測量在測量過程中是隨時間不斷變化的，對這種被測量進行測量的方法為動態(tài)測量。靜態(tài)測量動態(tài)測量地震測量振動波形

根據(jù)測量敏感元件是否與被測介質(zhì)接觸可分為：接觸式測量非接觸式測量接觸式測量

非接觸式測量

例：雷達測速車載電子警察

根據(jù)被測量是否在加工過程中可分為：離線測量在線測量產(chǎn)品質(zhì)量檢驗（離線測量）汽車凸輪軸主軸徑多砂輪磨床的工作示意圖在線測量2、檢測系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)分析檢測系統(tǒng)基本功能——信號轉(zhuǎn)換與選擇；基準(zhǔn)保持與比較；顯示與操作。檢測系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)模型檢測系統(tǒng)狀態(tài)方程：檢測系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)模型標(biāo)定——改變輸入量u，記錄輸出量y的過程檢測——在標(biāo)定的基礎(chǔ)上由y求u的解逆問題的過程。信號轉(zhuǎn)換基本條件：輸入與輸出間關(guān)系確定：設(shè)—

—分別是被檢測量（輸入信號）和測量值（輸出信號）信號選擇性如：利用金屬絲電阻值變化（與種類、形狀、溫度有關(guān)）的檢測：選擇必要的信號，消除（有時可主動消除）其他變量的影響，以提高檢測精度。檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析補償結(jié)構(gòu)差分結(jié)構(gòu)補償結(jié)構(gòu)結(jié)論：補償結(jié)構(gòu)必須有檢測干擾的傳感器，且其特性與檢測用傳感器特性在干擾量變化范圍內(nèi)應(yīng)相一致——這決定補償精度。

補償后結(jié)果輸出y為：差分結(jié)構(gòu)

由于對稱作用，可以保證：差分結(jié)構(gòu)結(jié)論：A、差動結(jié)構(gòu)起到了線性化作用，也提高了被檢測量的變化量的靈敏度。B、若為的單函數(shù)線性組合，則則干擾量的影響可以完全消除（完全補償）。C、差動結(jié)構(gòu)采用了對稱結(jié)構(gòu)，能嚴(yán)格滿足很容易實現(xiàn)高精度檢測所選擇的檢測結(jié)構(gòu)。如：天平、電橋、差動變壓器等。，溫度檢測

日常生活中,人們通常用溫度來表示物體的冷熱程度。實質(zhì)上,溫度反映了物體分子無規(guī)則熱運動的劇烈程度,是物體分子運動平均動能大小的標(biāo)志,分子運動的平均動能越大,分子運動越劇烈,物體的溫度越高,在宏觀上即表現(xiàn)為物體越熱。

由于不同物質(zhì)的不同物理特性與溫度有著不同的關(guān)系，因此即使用同一物質(zhì)的不同特性，或不同物質(zhì)的同一種特性對同一個溫度進行測量，也會得出不同的量值，這就需要建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)溫度單位，即溫標(biāo)。4.1溫標(biāo)

世界上第一支溫度計是1597年由伽利略（G.Galileo）發(fā)明的。最早發(fā)明而且有重要意義的溫度計是1641年意大利的FerdinandⅡ發(fā)明的封口式的玻璃酒精溫度計,它具有溫度計的雛形,但因為當(dāng)時還沒有溫標(biāo),這支溫度計也就由于沒有溫標(biāo)為依據(jù)而被淘汰。

溫標(biāo)是用來度量物體溫度高低的標(biāo)尺，只有在確定溫標(biāo)之后,溫度計量才有實際意義。1）首先應(yīng)規(guī)定一系列恒定的溫度作為固定點

通常用純物質(zhì)的三相點、沸點、凝固點和超導(dǎo)轉(zhuǎn)變點等作為溫度計量的固定點,并賦予固定點一個確定的溫度。2）然后選擇一個隨溫度變化而呈線性或一定函數(shù)關(guān)系變化的物理參量作為溫度指示的標(biāo)志溫標(biāo)的三要素：定義固定點、內(nèi)插標(biāo)準(zhǔn)儀器和內(nèi)插公式

1經(jīng)驗溫標(biāo)——借助某一物質(zhì)的物理量和溫度變化的關(guān)系，用實驗方法或經(jīng)驗公式所確定的溫標(biāo)主要有華氏溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo) 缺點:(1)不同溫標(biāo)所確定的溫度數(shù)值不同

(2)不能保證各國采用的基本測溫單位完全一致2熱力學(xué)溫標(biāo)——理論溫標(biāo)，無法直接實現(xiàn)3國際實用溫標(biāo)——協(xié)商決定，既能體現(xiàn)熱力學(xué)溫度，又使用方便、容易實現(xiàn)的溫標(biāo)

我國是從1991年7月正式執(zhí)行1990年國際溫標(biāo)(ITS-90)的,這是統(tǒng)一我國溫度量值的法定標(biāo)準(zhǔn),一切溫度計量必須以此為準(zhǔn)。華氏溫標(biāo)

1714年,德國的華林海特（G.D.Fahrenheit）不僅制造出了水銀溫度計,而且第一次提出了自己的溫標(biāo),后來被人們稱為華氏溫標(biāo)。起初華林海特是將冰水加鹽的混合液體的溫度作為0度,把人體的溫度作為100度,以這兩個點為標(biāo)準(zhǔn)。后來改為水的冰點為32度,水的沸點為212度,在兩者中間分180等份,形成了華氏溫標(biāo)，單位為F。1742年瑞典的攝爾薩斯（A.Celsius）提出了攝氏溫標(biāo),他原來的方案是以水的沸點為0度,水的冰點為100度。次年法國人克里斯?。–hristian）把兩個溫度倒過來,水的冰點為0度,水的沸點為100度,兩者之間分100等份,就成了沿用至今的攝氏溫標(biāo)，單位符號為℃。攝氏溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)

1848年,英國的開爾文（L.Kelvin）提出了以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)的熱力學(xué)溫標(biāo),即以熱力學(xué)定律中的卡諾原理作為熱力學(xué)溫標(biāo)的理論依據(jù)。華氏和攝氏溫標(biāo)都與特定的物質(zhì)有關(guān),熱力學(xué)溫標(biāo)則與特定的物質(zhì)性質(zhì)無關(guān),并以水三相點為基準(zhǔn),因此具有穩(wěn)定性、唯一性、復(fù)現(xiàn)性和客觀性。熱力學(xué)溫度也稱為絕對溫度,單位為開爾文（K）。

卡諾定律指出，一個工作于恒溫?zé)嵩磁c恒溫冷源之間的可逆熱機，其效率只與熱源和冷源的溫度有關(guān)。假設(shè)熱機從溫度為T2的熱源獲得的熱量為Q2，放給溫度為T1的冷源的熱量為Q1，則有

人們發(fā)現(xiàn)水的三相點(273.16K)的穩(wěn)定性能長期維持在0.1mK范圍內(nèi)。因此，1954年第10屆國際計量大會決定采用水的三相點作為熱力學(xué)溫際的基本固定點，此溫標(biāo)的表達式為：攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的數(shù)值關(guān)系為： TK=273.16+tC

或

tC=TK-273.16各溫標(biāo)間數(shù)值的換算關(guān)系如下:攝氏溫度與華氏溫度的數(shù)值關(guān)系為：TK表示熱力學(xué)溫度,單位為K;tC表示攝氏溫度,單位為℃;tF表示華氏溫度,單位為F4.2溫度檢測的主要方法和分類1、溫度檢測方法的分類根據(jù)測溫方式（介質(zhì)與敏感元件是否接觸）（1）接觸式（2）非接觸式根據(jù)工作原理（1）膨脹式（2）壓力式（3）熱電阻（4）熱電偶（1）接觸式測溫接觸式的特點是測溫元件直接與被測對象相接觸，兩者之間進行充分的熱交換，最后達到熱平衡，這時感溫元件的某一物理參數(shù)的量值就代表了被測對象的溫度值。優(yōu)點：直觀可靠。缺點：是感溫元件影響被測溫度場的分布，接觸不良等都會帶來測量誤差，另外溫度太高和腐蝕性介質(zhì)對感溫元件的性能和壽命會產(chǎn)生不利影響。例如：膨脹式溫度計包括液體和固體膨脹式溫度計、壓力式溫度計電阻式溫度計包括金屬熱電阻溫度計和半導(dǎo)體熱敏電阻溫度計熱電式溫度計包括熱電偶和P-N結(jié)溫度計以及其它原理的溫度計

（2）非接觸式測溫

非接觸測溫的特點是感溫元件不與被測對象相接觸，而是通過輻射進行熱交換，故可避免接觸測溫法的缺點，具有較高的測溫上限。此外，非接觸測溫法熱慣性小，可達千分之一秒，故便于測量運動物體的溫度和快速變化的溫度。例如：輻射溫度計、亮度溫度計和比色溫度計它們都是以光輻射為基礎(chǔ)，故也統(tǒng)稱為輻射溫度計4.3熱電偶及測溫原理

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，溫度是需要測量和控制的重要參數(shù)之一。在溫度測量中，熱電偶的應(yīng)用極為廣泛，它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、測量范圍廣、精度高、慣性小和輸出信號便于遠傳等許多優(yōu)點。另外，由于熱電偶是一種有源傳感器，測量時不需外加電源，使用十分方便，所以常被用作測量爐子、管道內(nèi)的氣體或液體的溫度及固體的表面溫度。

熱電偶是當(dāng)前熱電測溫中普遍使用的一種感溫元件，它的工作原理是基于熱電效應(yīng)。一、熱電效應(yīng)如右圖所示，兩種不同性質(zhì)的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料A、B串接成一個閉合回路，如果兩接合點處的溫度不同，即T≠T0，則在兩導(dǎo)體間產(chǎn)生熱電勢，也稱熱電動勢，常用EAB(T，T0)表示。同時在回路中有一定大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。幾個概念：熱電極：閉合回路中的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A、B，稱為熱電極；熱電偶：閉合回路中的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A、B的組合，稱為熱電耦；工作端：兩個結(jié)點中溫度高的一端，稱為工作端（熱端、測量端）；參比端：兩個結(jié)點中溫度低的一端，稱為參比端；（冷端、自由端）熱電動勢：兩導(dǎo)體的接觸電勢＋單一導(dǎo)體的溫差電勢；ABTT0結(jié)論：當(dāng)兩個結(jié)點溫度不相同時，回路中將產(chǎn)生電動勢。

熱電極A右端稱為：自由端（參考端、冷端）

左端稱為：測量端（工作端、熱端）

熱電極B熱電勢AB二、熱電偶回路熱電勢

接觸電勢，佩爾杰效應(yīng)溫差電勢，湯姆遜效應(yīng)熱電勢EAB(T,T0)1.佩爾杰（Peltier）效應(yīng)

兩種同溫度不同導(dǎo)體材料A和B互相接觸，由于不同金屬內(nèi)自由電子的密度不同，在A和B的接觸點處會發(fā)生自由電子的擴散現(xiàn)象。自由電子將從密度大的金屬A擴散到密度小的金屬B，使A失去電子帶正電，B得到電子帶負電，當(dāng)擴散達到平衡時，在兩接觸點處產(chǎn)生的電動勢稱為佩爾杰電勢，又稱接觸電勢。其中：k—波爾茲曼常數(shù):

T—節(jié)點所處溫度；

e—電子電荷

NA、NB—導(dǎo)體A、B的電子密度；若，則。結(jié)論：電子密度高的材料電位高。產(chǎn)生接觸電勢的主要原因：①不同材料具有不同的自由電子密度；②兩種不同材料的導(dǎo)體接觸時，接觸面會發(fā)生電子擴散；當(dāng)擴散達到動態(tài)平衡時，在接觸區(qū)形成一個穩(wěn)定的電位，表示為：熱電偶回路中，總的接觸電勢為：ABTT02.湯姆遜（Thomson）效應(yīng)

對于均質(zhì)的單一導(dǎo)體，若單一導(dǎo)體兩端溫度不同，有溫度梯度時，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子將從溫度高的一端向溫度低的一端擴散，并在溫度較低一端聚集起來，使導(dǎo)體內(nèi)建立起一電場。當(dāng)這電場對電子的作用力與擴散力向平衡時，擴散作用立即停止。電場產(chǎn)生的電勢稱為湯姆遜電勢或溫差電勢。產(chǎn)生溫差電勢的主要原因：①導(dǎo)體中自由電子在高溫端具有較大的動能；②電子從高溫端向低溫端擴散，因而高溫端帶正電，低溫端帶負電，形成靜電場，并阻礙電子擴散；當(dāng)擴散達到動態(tài)平衡時，兩端產(chǎn)生一個相應(yīng)的電位差，稱為溫差電勢，表示為：其中：—湯姆遜系數(shù)，表示單一導(dǎo)體兩端單位溫度差為1℃時所產(chǎn)生的溫差電勢，與材料性質(zhì)和兩端溫度有關(guān)。若，則，反之亦然。熱電偶回路熱電勢熱電偶回路中，總的溫差電勢為：熱電偶回路中，總的溫差電勢為：熱電偶回路中，總的接觸電勢為：熱電偶回路中，總的熱電勢為：ABTT0熱電偶回路的幾點結(jié)論：如果構(gòu)成熱電偶的兩個熱電極為材料相同的均質(zhì)導(dǎo)體，即NA=NB，σA=σB，則無論兩結(jié)點溫度如何，熱電偶回路內(nèi)的總熱電勢為零。必須采用兩種不同的材料作為熱電極。如果熱電偶兩結(jié)點溫度相等，熱電偶回路內(nèi)的總電勢亦為零。溫差電勢接觸電勢所以形成熱電勢的兩個必要條件：兩種導(dǎo)體的材料不同；節(jié)點所處的溫度不同；3.工程實際中，標(biāo)定熱電偶時，令：則：