参数检测方法及仪表讲稿.ppt

《参数检测方法及仪表讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《参数检测方法及仪表讲稿.ppt（28页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、参数检测方法及仪表第一页，讲稿共二十八页哦压力检测方法及仪表压力检测方法及仪表本章内容 概概 述述物位检测方法及仪表物位检测方法及仪表流量检测方法及仪表流量检测方法及仪表温度检测方法及仪表温度检测方法及仪表概述概述第二页，讲稿共二十八页哦概述概述p检测仪表组成检测仪表组成：概概 述述检测环节检测环节:是检出元件或传感器，直接感受被测变量，并将它变是检出元件或传感器，直接感受被测变量，并将它变换成适于测量的信号形式。换成适于测量的信号形式。转换放大环节转换放大环节:对信号进行转换、放大等处理，并传送给显对信号进行转换、放大等处理，并传送给显示部分进行示部分进行 指示或记录。指示或记录。显示部分显

2、示部分:就地指示型仪表、单元组合型仪表、数字式显示仪表就地指示型仪表、单元组合型仪表、数字式显示仪表 被测变量传感器参数检测的基本过程被测对象变送器显示、控制仪表(装置)第三页，讲稿共二十八页哦检测过程及误差检测过程及误差p检测过程p检测误差误差误差-测量值和真实值之间的差值误差产生的原因误差产生的原因：选用的仪表精确度有限，实验手段不够完善、环境中存在各种干扰因素，以及检测技术水平的限制等原因.概概 述述第四页，讲稿共二十八页哦系统误差系统误差 -在同一测量条件下，对同一被测参数进行多次重复测量时，误差的大小和符号保持不变或按一定规律变化特点特点：有一定规律的，一般可通过实验或分析的 方法找

3、出其规律和影响因素，引入相应的 校正补偿措施，便可以消除或大大减小。误差产生的原因误差产生的原因：系统误差主要是由于检测仪表 本身的不完善、检测中使用仪表的方法不 正确以及测量者固有的不良习惯等引起的。概概 述述第五页，讲稿共二十八页哦p疏忽误差疏忽误差 明显地歪曲测量结果的误差，又称粗差，特点特点：无任何规律可循。误差产生的原因误差产生的原因：引起的原因主要是由于操作者的粗心（如读错、算错数据等）、不正确操作、实验条件的突变或实验状况尚未达到预想的要求而匆忙测试等原因所造成的。这时含有粗差的测量值称为异常值或坏值，一般均应从测量结果中剔除。概概 述述第六页，讲稿共二十八页哦p随机误差 -在相

4、同条件下多次重复测量同一量时，误差的大小、符号均为无规律变化，又称偶然误差。特点特点：变化难以预测，无法修正 误差产生的原因误差产生的原因：随机误差主要是由于测量过程中某种尚未认识的或无法控制的各种随机因素（如空气扰动、噪声扰动、电磁场等）所引起的综合结果。概概 述述第七页，讲稿共二十八页哦检测仪表的基本技术性能指标检测仪表的基本技术性能指标p绝对误差绝对误差 绝对误差指仪表指示值与被测参数真值之间的差值，即 仪表指示值 t 被测量的真值 0约定真值txxx0 xxx A Bx0-1000-10001 概概 述述思考思考第八页，讲稿共二十八页哦仪表的性能指标5说明：仪表的测量误差可以用绝对误差

5、说明：仪表的测量误差可以用绝对误差来表示。但是，来表示。但是，仪表的绝对误差在测仪表的绝对误差在测量范围内的各点不相同量范围内的各点不相同。因此，常说的。因此，常说的“绝对误差绝对误差”指的是绝对误差中的最大值指的是绝对误差中的最大值maxmax。两大影响因素两大影响因素绝对误差和仪表的标尺范围绝对误差和仪表的标尺范围第九页，讲稿共二十八页哦%100max标尺下限值标尺上限值%100标尺下限值标尺上限值差值仪表允许的最大绝对误允6第十页，讲稿共二十八页哦 仪表的仪表的允允越大，表示它的精确度越低；反之，仪表的越大，表示它的精确度越低；反之，仪表的允允越小，表示仪表的精确度越高。将仪表的允许相对

6、百分误差去掉越小，表示仪表的精确度越高。将仪表的允许相对百分误差去掉“”号及号及“”号，便可以用来确定仪表的精确度等级。目前常用的精确度号，便可以用来确定仪表的精确度等级。目前常用的精确度等级有等级有0.0050.005，0.020.02，0.050.05，0.10.1，0.20.2，0.40.4，0.50.5，1.01.0，1.51.5，2.52.5，4.04.0等。等。小结小结1.51.5p精度等级符号精度等级符号第十一页，讲稿共二十八页哦例例1 1 有两台测温仪表，它们的测温范围分别为有两台测温仪表，它们的测温范围分别为01000100和和100300100300，校验表时得到它们的最大

7、绝对误差均为，校验表时得到它们的最大绝对误差均为22，试确定这两，试确定这两台仪表的精度等级。台仪表的精度等级。%1%1001003002%2%1000100221 概概 述述解解 这两台仪表的相对百分误差分别为这两台仪表的相对百分误差分别为一台仪表的精度等级为一台仪表的精度等级为2.52.5级，而另一台仪表的精度等级为级，而另一台仪表的精度等级为1 1级。级。第十二页，讲稿共二十八页哦p例例2 某台测温仪表的工作范围为某台测温仪表的工作范围为0500，工艺要求测温时测量误差不超过，工艺要求测温时测量误差不超过4，试问如何选择仪表的精度等级才能满足要求？，试问如何选择仪表的精度等级才能满足要求

8、？解解 根据工艺要求，仪表的允许误差为根据工艺要求，仪表的允许误差为%8.0%10005004max 概概 述述应选择应选择0.50.5级的仪表才能满足要求级的仪表才能满足要求第十三页，讲稿共二十八页哦p小结：小结：在确定一个仪表的精度等级时，要求仪表的允许误差应该大于或等于仪表校在确定一个仪表的精度等级时，要求仪表的允许误差应该大于或等于仪表校验时所得到的相对百分误差；而根据工艺要求来选择仪表的精度等级时，验时所得到的相对百分误差；而根据工艺要求来选择仪表的精度等级时，仪表的允许误差应该小于或等于工艺上所允许的相对百分误差。仪表的允许误差应该小于或等于工艺上所允许的相对百分误差。概概 述述仪

9、表的准确度等级仪表的准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。准确度等级数值越小，就表征该仪表的准确度等级越高，仪表的准确度越高。工准确度等级数值越小，就表征该仪表的准确度等级越高，仪表的准确度越高。工业现场用的测量仪表，其准确度大多在业现场用的测量仪表，其准确度大多在0.50.5级以下。级以下。第十四页，讲稿共二十八页哦%100标尺下限值标尺上限值最大绝对差值变差 变差变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）

10、测量时，被测量值正行和反行所行正反行程（即被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的差值。得到的两条特性曲线之间的差值。图图3-1 3-1 测量仪表的变差测量仪表的变差1111第十五页，讲稿共二十八页哦12 仪表的灵敏度是指仪表指针的线位移或角位移，与引起这个位移的被测参数变化量的比值。即xS 式中，S为仪表的灵敏度；为指针的线位移或角位移；x为引起所需的被测参数变化量。仪表的灵敏限是指能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量。通常仪表灵敏限的数值应不大于仪表允许绝对误差的一半。注意：上述指标仅适用于指针式仪表。在数字式仪表中，往往用分辨率表示

11、。是指数字仪表在最低量程上最末位数字改变一个字时所对应的物理量数值，它反映了是指数字仪表在最低量程上最末位数字改变一个字时所对应的物理量数值，它反映了数字仪表能够检测到的被测参数中最小变化的能力数字仪表能够检测到的被测参数中最小变化的能力4 4 分辨力分辨力第十六页，讲稿共二十八页哦%100max仪表量程ff 线性度线性度是表征线性刻度仪表的输出量与输入量的是表征线性刻度仪表的输出量与输入量的实际校准曲线与理论直线的吻合程度。通常总是希望测实际校准曲线与理论直线的吻合程度。通常总是希望测量仪表的输出与输入之间呈线性关系。量仪表的输出与输入之间呈线性关系。图图1-2 线性度示意图线性度示意图 式

12、中，式中，f为线性度（又称非线性误差）；为线性度（又称非线性误差）；fmax为校准曲线对于理论直线的最大为校准曲线对于理论直线的最大偏差（以仪表示值的单位计算）。偏差（以仪表示值的单位计算）。第十七页，讲稿共二十八页哦 反应时间反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反映出参数变化的品质指标。反应时就是用来衡量仪表能不能尽快反映出参数变化的品质指标。反应时间长，说明仪表需要较长时间才能给出准确的指示值，那就不宜用来测量变化频繁间长，说明仪表需要较长时间才能给出准确的指示值，那就不宜用来测量变化频繁的参数。的参数。仪表反应时间的长短，实际上反映了仪表动态特性的好坏。仪表反应时间的长短，实际上反映了仪表

13、动态特性的好坏。仪 表 的仪 表 的反 应 时反 应 时间 有 不间 有 不同 的 表同 的 表示方法示方法 当输入信号突然变化一个数值后，输出信号将当输入信号突然变化一个数值后，输出信号将由原始值逐渐变化到新的稳态值。由原始值逐渐变化到新的稳态值。仪表的输出信号由开始变化到新稳态值的仪表的输出信号由开始变化到新稳态值的63.263.2（9595）所用的时间，可用来表示反应时间。）所用的时间，可用来表示反应时间。第十八页，讲稿共二十八页哦 概概 述述第十九页，讲稿共二十八页哦 概概 述述第二十页，讲稿共二十八页哦 概概 述述第二十一页，讲稿共二十八页哦 概概 述述第二十二页，讲稿共二十八页哦例

14、题分析例题分析1.1.某台具有线性关系的温度变送器某台具有线性关系的温度变送器,其测温范围为其测温范围为 0 0200,200,变送器的输出为变送器的输出为 4 420mA20mA。对这台温度变送器进行校验。对这台温度变送器进行校验,得到下列数据得到下列数据:输入信号标准温度/050100150200输出信号/mA正行程读数x正正行程读数x反44.0288.1012.0112.1016.0116.092020.01试根据以上校验数据确定该仪表的变差、精确度等级与线性度。试根据以上校验数据确定该仪表的变差、精确度等级与线性度。2323第二十三页，讲稿共二十八页哦4输入下限值输入上限值输出下限值）

15、温度值（输出上限值I)(840200)420(50mAI解:该题的解题步骤如下。(1)根据仪表的输出范围确定在各温度测试点的输出标准值x标。任一温度值的标准输出信号(mA)为 例如,当温度为50时,对应的输出应为 其余类推。第二十四页，讲稿共二十八页哦(2)(2)算出各测试点正、反行程时的绝对误差算出各测试点正、反行程时的绝对误差正正与与反反 ,并算出正、反行程之差并算出正、反行程之差变变 ,分别填入下表内分别填入下表内(计算计算变变时可不考虑符号时可不考虑符号,取正值取正值)。输入信号/050100150200输出信号/mA正行程读数x正反行程读数x反标准值44.02488.10812.01

16、12.101216.0116.09162020.0120绝对误差/mA正行程正反行程反 00.0200.100.010.100.010.0900.01正反行程之差变 0.020.100.090.080.01第二十五页，讲稿共二十八页哦(3)(3)由上表找出最大的绝对误差由上表找出最大的绝对误差maxmax,并计算最大的相对百分误差并计算最大的相对百分误差maxmax。由上表可知。由上表可知 )(10.0maxmA%625.0%10042010.0max 去掉去掉maxmax的的“”号及号及“%”%”号后号后,其数值为其数值为0.625,0.625,数值在数值在0.50.51.01.0之间之间,

17、由于该由于该表的表的maxmax已超过已超过0.50.5级表所允许的级表所允许的允允,故该表的准确度等级为故该表的准确度等级为1.01.0级。级。第二十六页，讲稿共二十八页哦%625.0%100420max变变(4)(4)计算变差计算变差 由于该变差数值在由于该变差数值在1.01.0级表允许的误差范围内级表允许的误差范围内,故不影响故不影响表的准确度等级。注意若变差数值表的准确度等级。注意若变差数值变变maxmax超过了绝对误差超过了绝对误差maxmax,则应以则应以变变maxmax来确定仪表的准确度等级。来确定仪表的准确度等级。第二十七页，讲稿共二十八页哦(5)(5)由计算结果可知由计算结果可知,非线性误差的最大值非线性误差的最大值f fmaxmax=0.10,=0.10,故线性度故线性度f f为为%625.0%10042010.0%100max仪表量程ff注意注意 在具体校验仪表时在具体校验仪表时,为了可靠起见为了可靠起见,应适当增加测试点与实验应适当增加测试点与实验次数次数,本例题只是简单列举几个数据说明问题罢了。本例题只是简单列举几个数据说明问题罢了。2828第二十八页，讲稿共二十八页哦