《第一章 檢測儀表基本知識(shí)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第一章 檢測儀表基本知識(shí)（44頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 藥品生產(chǎn)過程控制藥品生產(chǎn)過程控制主講人主講人:尚昆尚昆上海醫(yī)療器械高等?？茖W(xué)校上海醫(yī)療器械高等?？茖W(xué)校第一章第一章 檢測儀表基本知識(shí)檢測儀表基本知識(shí) 思考一下！思考一下！某采購員分別在三家商店購買某采購員分別在三家商店購買 100kg 100kg 大大米、米、10kg 10kg 蘋果、蘋果、1kg 1kg 巧克力，發(fā)現(xiàn)均缺少巧克力，發(fā)現(xiàn)均缺少約約 0.5kg 0.5kg，該采購員對(duì)三家商店都有意見，該采購員對(duì)三家商店都有意見，在這個(gè)例子中，產(chǎn)生意見的主要因素是什么在這個(gè)例子中，產(chǎn)生意見的主要因素是什么？對(duì)哪個(gè)商店的意見最大？對(duì)哪個(gè)商店的意見最大？v 測量過程與測量誤差測量過程與測量誤差v 測
2、量儀表的品質(zhì)指標(biāo)測量儀表的品質(zhì)指標(biāo)v 測量系統(tǒng)中的常見信號(hào)類型測量系統(tǒng)中的常見信號(hào)類型v 檢測系統(tǒng)中信號(hào)的傳遞形式檢測系統(tǒng)中信號(hào)的傳遞形式v檢測儀表與測量方法的分類檢測儀表與測量方法的分類v化工檢測的發(fā)展趨勢(shì)化工檢測的發(fā)展趨勢(shì)1目錄：目錄：測量過程與測量誤差測量過程與測量誤差測量測量是用實(shí)驗(yàn)的方法是用實(shí)驗(yàn)的方法,求出某個(gè)量的大小。求出某個(gè)量的大小。舉例測一段導(dǎo)線的長度直接測量直接測量間接測量間接測量測量實(shí)質(zhì)：測量實(shí)質(zhì)：是將被測參數(shù)與其相應(yīng)的測量單位進(jìn)行比是將被測參數(shù)與其相應(yīng)的測量單位進(jìn)行比較的過程。較的過程。2測量測量是按照某種規(guī)律，用數(shù)據(jù)來描述觀察到的現(xiàn)是按照某種規(guī)律，用數(shù)據(jù)來描述觀察到的現(xiàn)
3、象，即對(duì)事物作出量化描述。象，即對(duì)事物作出量化描述。測量過程與測量誤差測量過程與測量誤差3真值真值：被測量本身所具有的真正值。：被測量本身所具有的真正值。約定真值約定真值：由于真值往往未知的，所以一般用基準(zhǔn)器的量值來代：由于真值往往未知的，所以一般用基準(zhǔn)器的量值來代替真值。替真值。實(shí)際值實(shí)際值：由于系統(tǒng)誤差不可能完全被排除掉，故通常只能把精度：由于系統(tǒng)誤差不可能完全被排除掉，故通常只能把精度更高一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)器具所測得值。更高一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)器具所測得值。標(biāo)稱值標(biāo)稱值：測量器具上所標(biāo)出的數(shù)值。：測量器具上所標(biāo)出的數(shù)值。示值示值：由測量器具讀數(shù)裝置所指示出來的被測量的數(shù)值。：由測量器具讀數(shù)裝置所指示出來的
4、被測量的數(shù)值。測量過程與測量誤差測量過程與測量誤差測量誤差：測量誤差：由儀表讀得的被測值由儀表讀得的被測值 (測量值測量值)與被測參數(shù)與被測參數(shù)的真實(shí)值之間的差距。的真實(shí)值之間的差距。測量誤差按其測量誤差按其產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因的不同的不同,可以分為三類：可以分為三類：系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 偶然誤差偶然誤差疏忽誤差疏忽誤差3測量過程與測量誤差測量過程與測量誤差4夏天擺夏天擺鐘鐘變慢的原因變慢的原因是什么？是什么？系統(tǒng)誤差也稱裝置誤差，系統(tǒng)誤差也稱裝置誤差，它反映了測量值偏離真值的程它反映了測量值偏離真值的程度。凡誤差的數(shù)值固定或按一度。凡誤差的數(shù)值固定或按一定規(guī)律變化者，均屬于系統(tǒng)誤定規(guī)律變化者，均屬
5、于系統(tǒng)誤差。差。系統(tǒng)誤差是有規(guī)律性的，系統(tǒng)誤差是有規(guī)律性的，因此可以通過實(shí)驗(yàn)的方法或引因此可以通過實(shí)驗(yàn)的方法或引入修正值的方法計(jì)算修正，也入修正值的方法計(jì)算修正，也可以重新調(diào)整測量儀表的有關(guān)可以重新調(diào)整測量儀表的有關(guān)部件予以消除。部件予以消除。（1 1）系統(tǒng)誤差：）系統(tǒng)誤差：測量過程與測量誤差測量過程與測量誤差5 在同一條件下，多次測量同一被測量，有時(shí)會(huì)發(fā)在同一條件下，多次測量同一被測量，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)測量值時(shí)大時(shí)小，誤差的絕對(duì)值及正、負(fù)以不可預(yù)現(xiàn)測量值時(shí)大時(shí)小，誤差的絕對(duì)值及正、負(fù)以不可預(yù)見的方式變化，該誤差稱為偶然誤差，也稱隨機(jī)誤差，見的方式變化，該誤差稱為偶然誤差，也稱隨機(jī)誤差，它反映了測量
6、值離散性的大小。隨機(jī)誤差是測量過程它反映了測量值離散性的大小。隨機(jī)誤差是測量過程中許多獨(dú)立的、微小的、偶然的因素引起的綜合結(jié)果。中許多獨(dú)立的、微小的、偶然的因素引起的綜合結(jié)果。（2 2）.偶然誤差偶然誤差測量過程與測量誤差測量過程與測量誤差6 明顯偏離真值的誤差明顯偏離真值的誤差稱為疏忽誤差，也叫粗大稱為疏忽誤差，也叫粗大誤差。疏忽誤差主要是由誤差。疏忽誤差主要是由于測量人員的粗心大意及于測量人員的粗心大意及電子測量儀器受到突然而電子測量儀器受到突然而強(qiáng)大的干擾所引起的。如強(qiáng)大的干擾所引起的。如測錯(cuò)、讀錯(cuò)、記錯(cuò)、外界測錯(cuò)、讀錯(cuò)、記錯(cuò)、外界過電壓尖峰干擾等造成的過電壓尖峰干擾等造成的誤差。就數(shù)值
7、大小而言，誤差。就數(shù)值大小而言，粗大誤差明顯超過正常條粗大誤差明顯超過正常條件下的誤差。當(dāng)發(fā)現(xiàn)粗大件下的誤差。當(dāng)發(fā)現(xiàn)粗大誤差時(shí)，應(yīng)予以剔除。誤差時(shí)，應(yīng)予以剔除。（3 3）.疏忽誤差疏忽誤差測量過程與測量誤差測量過程與測量誤差絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差xI：儀表指示值,xt：被測量的真值由于真值無法得到 x：被校表的讀數(shù)值，x0：標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)值 相對(duì)誤差相對(duì)誤差7測量誤差按其測量誤差按其表示方法表示方法的不同的不同,可以分為兩類：可以分為兩類：測量過程與測量誤差測量過程與測量誤差8某采購員分別在三家商店購買某采購員分別在三家商店購買 100kg 100kg 大米、大米、10kg 10kg 蘋果、蘋果、1k
8、g 1kg 巧克力，發(fā)現(xiàn)均缺少約巧克力，發(fā)現(xiàn)均缺少約 0.5kg0.5kg。絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差各是多少呢？絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差各是多少呢？測量過程與測量誤差測量過程與測量誤差9測量誤差按其測量誤差按其隨時(shí)間變化速度隨時(shí)間變化速度的不同的不同,可以分可以分為兩類：為兩類：在測量過程中，被測量隨時(shí)間變化很緩在測量過程中，被測量隨時(shí)間變化很緩慢或基本不變化，這種誤差稱為靜態(tài)誤慢或基本不變化，這種誤差稱為靜態(tài)誤差。差。當(dāng)被測量隨時(shí)間迅速變化時(shí)，系統(tǒng)的輸當(dāng)被測量隨時(shí)間迅速變化時(shí)，系統(tǒng)的輸出量在時(shí)間上不能與被測量的變化精確出量在時(shí)間上不能與被測量的變化精確吻合，這種誤差稱為動(dòng)態(tài)誤差。吻合，這種誤差稱為動(dòng)態(tài)誤
9、差。靜態(tài)誤差靜態(tài)誤差動(dòng)態(tài)誤差動(dòng)態(tài)誤差檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)101.1.1.1.測量儀表的準(zhǔn)確度（精確度）測量儀表的準(zhǔn)確度（精確度）測量儀表的準(zhǔn)確度（精確度）測量儀表的準(zhǔn)確度（精確度）說說明明：儀儀表表的的測測量量誤誤差差可可以以用用絕絕對(duì)對(duì)誤誤差差來來表表示示。但但是是，儀儀表表的的絕絕對(duì)對(duì)誤誤差差在在測測量量范范圍圍內(nèi)內(nèi)的的各各點(diǎn)點(diǎn)不不相相同同。因因此此，常常說說的的“絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差”指的是絕對(duì)誤差中的最大值指的是絕對(duì)誤差中的最大值max。兩大影響因素兩大影響因素絕對(duì)誤差和儀表的標(biāo)尺范圍絕對(duì)誤差和儀表的標(biāo)尺范圍檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)相對(duì)百分誤差相對(duì)百分誤差相對(duì)百
10、分誤差相對(duì)百分誤差允許誤差允許誤差允許誤差允許誤差11檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo) 儀儀表表的的允允越越大大，表表示示它它的的精精確確度度越越低低；反反之之，儀儀表表的的允允越越小小，表表示示儀儀表表的的精精確確度度越越高高。將將儀儀表表的的允允許許相相對(duì)對(duì)百百分分誤誤差差去去掉掉“”號(hào)號(hào)及及“”號(hào)號(hào)，便便可可以以用用來來確確定定儀儀表表的的精精確確度度等等級(jí)級(jí)。目目前前常常用用的的精精確確度度等等級(jí)級(jí)有有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。小結(jié)小
11、結(jié)12檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)13舉例例1-1某臺(tái)測溫儀表的測溫范圍為200700，校驗(yàn)該表時(shí)得到的最大絕對(duì)誤差為4，試確定該儀表的相對(duì)百分誤差與準(zhǔn)確度等級(jí)。解解 該儀表的相對(duì)百分誤差為該儀表的相對(duì)百分誤差為 如如果果將將該該儀儀表表的的去去掉掉“”號(hào)號(hào)與與“”號(hào)號(hào)，其其數(shù)數(shù)值值為為0.80.8。由由于于國國家家規(guī)規(guī)定定的的精精度度等等級(jí)級(jí)中中沒沒有有0.80.8級(jí)級(jí)儀儀表表，同同時(shí)時(shí)，該該儀儀表表的的誤誤差差超超過過了了0.50.5級(jí)級(jí)儀儀表表所所允允許許的的最最大大誤誤差差，所所以以，這這臺(tái)臺(tái)測測溫溫儀儀表表的的精度等級(jí)為精度等級(jí)為1.01.0級(jí)。級(jí)。檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)檢測儀表
12、的品質(zhì)指標(biāo)14儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)是衡量儀表質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。是衡量儀表質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。準(zhǔn)準(zhǔn)確確度度等等級(jí)級(jí)數(shù)數(shù)值值越越小小，就就表表征征該該儀儀表表的的準(zhǔn)準(zhǔn)確確度度等等級(jí)級(jí)越越高高，儀儀表表的的準(zhǔn)準(zhǔn)確確度度越越高高。工工業(yè)業(yè)現(xiàn)現(xiàn)場場用用的的測測量量儀儀表表，其其準(zhǔn)準(zhǔn)確確度度大大多多在在0.50.5級(jí)以下。級(jí)以下。儀儀表表的的精精度度等等級(jí)級(jí)一一般般可可用用不不同同的的符符號(hào)號(hào)形形式式標(biāo)標(biāo)志志在在儀儀表表面面板上。板上。舉例舉例1.51.0如：如：檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)注意注意 在工業(yè)上應(yīng)用時(shí)在工業(yè)上應(yīng)用時(shí),對(duì)檢測儀表準(zhǔn)確度的要求對(duì)檢測儀表準(zhǔn)確度的要求,
13、應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)操作的實(shí)際情況和該參數(shù)對(duì)整個(gè)工藝應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)操作的實(shí)際情況和該參數(shù)對(duì)整個(gè)工藝過程的影響程度所提供的誤差允許范圍來確定過程的影響程度所提供的誤差允許范圍來確定,這樣才能保證生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。這樣才能保證生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。15檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)2.2.2.2.檢測儀表的恒定度檢測儀表的恒定度檢測儀表的恒定度檢測儀表的恒定度 變變差差是是指指在在外外界界條條件件不不變變的的情情況況下下，用用同同一一儀儀表表對(duì)對(duì)被被測測量量在在儀儀表表全全部部測測量量范范圍圍內(nèi)內(nèi)進(jìn)進(jìn)行行正正反反行行程程（即即被被測測參參數(shù)數(shù)逐逐漸漸由由小小到到大大和和逐逐漸漸由由大大到到小?。y測量
14、量時(shí)時(shí)，被被測測量量值值正正行行和和反反行行所所得到的兩條特性曲線之間的差值。得到的兩條特性曲線之間的差值。圖圖1-1 1-1 測量儀表的變測量儀表的變差差16儀表的變差不能超出儀表的允儀表的變差不能超出儀表的允儀表的變差不能超出儀表的允儀表的變差不能超出儀表的允許誤差，否則應(yīng)及時(shí)檢修。許誤差，否則應(yīng)及時(shí)檢修。許誤差，否則應(yīng)及時(shí)檢修。許誤差，否則應(yīng)及時(shí)檢修。檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)173.3.3.3.靈敏度與靈敏限靈敏度與靈敏限靈敏度與靈敏限靈敏度與靈敏限 儀儀表表的的靈靈敏敏度度是指儀表指針的線位移或角位移，與引起這個(gè)位移的被測參數(shù)變化量的比值。即 式中，S為儀表的靈敏度；為指針
15、的線位移或角位移；x為引起所需的被測參數(shù)變化量。儀儀表表的的靈靈敏敏限限是指能引起儀表指針發(fā)生動(dòng)作的被測參數(shù)的最小變化量。通常儀表靈敏限的數(shù)值應(yīng)不大于儀表允許絕對(duì)誤差的一半。注注意意：上上述述指指標(biāo)標(biāo)僅僅適適用用于于指指針針式式儀儀表表。在在數(shù)數(shù)字字式式儀儀表表中中，往往用分辨率表示。往往用分辨率表示。檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)184.4.4.4.反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間 反反應(yīng)應(yīng)時(shí)時(shí)間間就是用來衡量儀表能不能盡快反映出參數(shù)變化的品質(zhì)指標(biāo)。反應(yīng)時(shí)間長，說明儀表需要較長時(shí)間才能給出準(zhǔn)確的指示值，那就不宜用來測量變化頻繁的參數(shù)。儀表反應(yīng)時(shí)間的長短，實(shí)際上反映了儀表動(dòng)態(tài)特性的好壞。
16、儀表的反應(yīng)時(shí)間有不同的表示方法 當(dāng)輸入信號(hào)突然變化一個(gè)數(shù)值后，輸出信號(hào)將由原始值逐漸變化到新的穩(wěn)態(tài)值。儀表的輸出信號(hào)由開始變化到新穩(wěn)態(tài)值的63.2（95）所用的時(shí)間，可用來表示反應(yīng)時(shí)間。檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)195.5.5.5.線性度線性度線性度線性度 線線性性度度是表征線性刻度儀表的輸出量與輸入量的實(shí)際校準(zhǔn)曲線與理論直線的吻合程度。通?？偸窍Ｍ麥y量儀表的輸出與輸入之間呈線性關(guān)系。圖1-2 線性度示意圖 式式中中，f為線性度（又稱非線性誤差）；fmax為校準(zhǔn)曲線對(duì)于理論直線的最大偏差（以儀表示值的單位計(jì)算）。檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo)檢測儀表的品質(zhì)指標(biāo) 6.6.6.6.重復(fù)性重復(fù)性重復(fù)性
17、重復(fù)性 重復(fù)性重復(fù)性表示檢測儀表在被測參數(shù)按同一方向作全量表示檢測儀表在被測參數(shù)按同一方向作全量程連續(xù)多次變動(dòng)時(shí)所得標(biāo)定特性曲線不一致的程度。若程連續(xù)多次變動(dòng)時(shí)所得標(biāo)定特性曲線不一致的程度。若標(biāo)定的特性曲線一致標(biāo)定的特性曲線一致,重復(fù)性就好重復(fù)性就好,重復(fù)性誤差就小。重復(fù)性誤差就小。圖圖1-3 重復(fù)性示意圖重復(fù)性示意圖20檢測系統(tǒng)中的常見信號(hào)類型檢測系統(tǒng)中的常見信號(hào)類型作用于檢測裝置輸入端的被測信號(hào)，通常要轉(zhuǎn)換成以下幾作用于檢測裝置輸入端的被測信號(hào)，通常要轉(zhuǎn)換成以下幾種便于傳輸和顯示的信號(hào)類型種便于傳輸和顯示的信號(hào)類型1.1.位移信號(hào)位移信號(hào)2.2.壓力信號(hào)壓力信號(hào)3.3.電氣信號(hào)電氣信號(hào)4.
18、4.光信號(hào)光信號(hào)21檢測系統(tǒng)中信號(hào)的傳遞形式檢測系統(tǒng)中信號(hào)的傳遞形式 1.1.模擬信號(hào)模擬信號(hào)模擬信號(hào)模擬信號(hào) 在時(shí)間上是連續(xù)變化的在時(shí)間上是連續(xù)變化的,即在任何瞬時(shí)都可以確即在任何瞬時(shí)都可以確定其數(shù)值的信號(hào)。定其數(shù)值的信號(hào)。2.2.數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào) 數(shù)字信號(hào)是一種以離散形式出現(xiàn)的不連續(xù)信號(hào)數(shù)字信號(hào)是一種以離散形式出現(xiàn)的不連續(xù)信號(hào),通通常用二進(jìn)制數(shù)常用二進(jìn)制數(shù)“0”0”和和“1”1”組合的代碼序列來表示。組合的代碼序列來表示。3.3.開關(guān)信號(hào)開關(guān)信號(hào)開關(guān)信號(hào)開關(guān)信號(hào) 用兩種狀態(tài)或用兩個(gè)數(shù)值范圍表示的不連續(xù)信號(hào)。用兩種狀態(tài)或用兩個(gè)數(shù)值范圍表示的不連續(xù)信號(hào)。22檢測儀表與測量方法的
19、分類檢測儀表與測量方法的分類 1.1.1.1.檢測儀表的分類檢測儀表的分類檢測儀表的分類檢測儀表的分類依據(jù)依據(jù)所測參數(shù)所測參數(shù)所測參數(shù)所測參數(shù)的不同的不同,可分成壓力可分成壓力 (包括差壓、負(fù)壓包括差壓、負(fù)壓)檢檢測儀表、流量檢測儀表、物位測儀表、流量檢測儀表、物位 (液位液位)檢測儀表、溫度檢檢測儀表、溫度檢測儀表、物質(zhì)成分分析儀表及物性檢測儀表等。測儀表、物質(zhì)成分分析儀表及物性檢測儀表等。按按表達(dá)示數(shù)表達(dá)示數(shù)表達(dá)示數(shù)表達(dá)示數(shù)的方式不同的方式不同,可分成指示型、記錄型、訊號(hào)可分成指示型、記錄型、訊號(hào)型、遠(yuǎn)傳指示型、累積型等。型、遠(yuǎn)傳指示型、累積型等。按按精度等級(jí)及使用場合精度等級(jí)及使用場合精
20、度等級(jí)及使用場合精度等級(jí)及使用場合的不同的不同,可分為實(shí)用儀表、范型可分為實(shí)用儀表、范型儀表和標(biāo)準(zhǔn)儀表儀表和標(biāo)準(zhǔn)儀表,分別使用在現(xiàn)場、實(shí)驗(yàn)室和標(biāo)定室。分別使用在現(xiàn)場、實(shí)驗(yàn)室和標(biāo)定室。23壓力檢測儀表壓力檢測儀表流量檢測儀表流量檢測儀表溫度檢測儀表溫度檢測儀表液液位位檢檢測測儀儀表表24指示型、記錄型、訊號(hào)型、遠(yuǎn)傳指示型、累積型等指示型、記錄型、訊號(hào)型、遠(yuǎn)傳指示型、累積型等 XSR50 彩色無紙記錄儀彩色無紙記錄儀 XRS30 單色無紙記錄儀單色無紙記錄儀 25智能壓力校驗(yàn)儀智能壓力校驗(yàn)儀 壓力儀表校驗(yàn)裝置壓力儀表校驗(yàn)裝置 熱電偶校驗(yàn)仿真儀熱電偶校驗(yàn)仿真儀 隔膜壓力表隔膜壓力表 實(shí)用儀表、范型儀
21、表和標(biāo)準(zhǔn)儀表，分別使用在現(xiàn)場、實(shí)驗(yàn)室和實(shí)用儀表、范型儀表和標(biāo)準(zhǔn)儀表，分別使用在現(xiàn)場、實(shí)驗(yàn)室和標(biāo)定室標(biāo)定室 26檢測儀表與測量方法的分類檢測儀表與測量方法的分類 2.2.2.2.測量方法的分類測量方法的分類測量方法的分類測量方法的分類按照測量結(jié)果的獲得過程按照測量結(jié)果的獲得過程 直接測量直接測量 間接測量間接測量 27檢測儀表與測量方法的分類檢測儀表與測量方法的分類 （1 1）直接測量）直接測量 利用經(jīng)過標(biāo)定的儀表對(duì)被測參數(shù)進(jìn)行測量，直接從顯示結(jié)果獲得被測參數(shù)的具體數(shù)值的測量方法。根據(jù)被測參數(shù)獲得方式的不同，直接測量又有偏差法與平衡法（零位法）之分。除此之外,還有一種將平衡法與偏差法結(jié)合起來的微
22、差微差法法 28檢測儀表與測量方法的分類檢測儀表與測量方法的分類（2 2）間接測量）間接測量 當(dāng)被測量不宜直接測量時(shí)當(dāng)被測量不宜直接測量時(shí),可以通過測量與被測可以通過測量與被測量有關(guān)的幾個(gè)相關(guān)量后量有關(guān)的幾個(gè)相關(guān)量后,再經(jīng)過計(jì)算來確定被測量的再經(jīng)過計(jì)算來確定被測量的大小。大小。29化工檢測的發(fā)展趨勢(shì)化工檢測的發(fā)展趨勢(shì) 1.1.檢測技術(shù)的現(xiàn)代化檢測技術(shù)的現(xiàn)代化 2.2.檢測儀表的集成化、數(shù)字化、智能化檢測儀表的集成化、數(shù)字化、智能化 3.3.軟測量技術(shù)和虛擬儀器軟測量技術(shù)和虛擬儀器30 1.1.某測溫儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)為某測溫儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)為1.01.0級(jí)，絕對(duì)誤差為級(jí)，絕對(duì)誤差為11，測量，測
23、量下限為負(fù)值（下限的絕對(duì)值為測量范圍的下限為負(fù)值（下限的絕對(duì)值為測量范圍的1010），試確定），試確定該表的測量上限值、下限值和量程。該表的測量上限值、下限值和量程。例題分析例題分析允許誤差允許誤差允許誤差允許誤差312.2.某臺(tái)具有線性關(guān)系的溫度變送器某臺(tái)具有線性關(guān)系的溫度變送器,其測溫范圍為其測溫范圍為 0 0200,200,變送器的輸出為變送器的輸出為 4 420mA20mA。對(duì)這臺(tái)溫度變送器進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)這臺(tái)溫度變送器進(jìn)行校驗(yàn),得得到下列數(shù)據(jù)到下列數(shù)據(jù):輸入信號(hào)輸入信號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)溫度標(biāo)準(zhǔn)溫度/0 05050100100150150200200輸出信號(hào)輸出信號(hào)/mAmA正行程讀數(shù)正行程讀數(shù)x正
24、正正行程讀數(shù)正行程讀數(shù)x反反4 44.024.028 88.108.1012.0112.0112.1012.1016.0116.0116.0916.09202020.0120.01試根據(jù)以上校驗(yàn)數(shù)據(jù)確定該儀表的變差、準(zhǔn)確度等級(jí)與線性試根據(jù)以上校驗(yàn)數(shù)據(jù)確定該儀表的變差、準(zhǔn)確度等級(jí)與線性度。度。32解解:該題的解題步驟如下。該題的解題步驟如下。(1)(1)根據(jù)儀表的輸出范圍確定在各溫度測試點(diǎn)的輸出標(biāo)根據(jù)儀表的輸出范圍確定在各溫度測試點(diǎn)的輸出標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)值x標(biāo)。任一溫度值的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)標(biāo)。任一溫度值的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)(mAmA)為為 例如例如,當(dāng)溫度為當(dāng)溫度為5050時(shí)時(shí),對(duì)應(yīng)的輸出應(yīng)為對(duì)應(yīng)的輸出應(yīng)為 其余
25、類推。其余類推。33(2)(2)算出各測試點(diǎn)正、反行程時(shí)的絕對(duì)誤差算出各測試點(diǎn)正、反行程時(shí)的絕對(duì)誤差正正與與反反 ,并算并算出正、反行程之差出正、反行程之差變變 ,分別填入下表內(nèi)分別填入下表內(nèi)(計(jì)算計(jì)算變變時(shí)可不考時(shí)可不考慮符號(hào)慮符號(hào),取正值取正值)。輸入信號(hào)輸入信號(hào)/0 05050100100150150200200輸出信號(hào)輸出信號(hào)/mAmA正行程讀數(shù)正行程讀數(shù)x正正反行程讀數(shù)反行程讀數(shù)x反反標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值4 44.024.024 48 88.108.108 812.0112.0112.1012.10121216.0116.0116.0916.091616202020.0120.012020絕
26、對(duì)誤差絕對(duì)誤差/mAmA正行程正行程正正反行程反行程反反 0 00.020.020 00.100.100.010.010.100.100.010.010.090.090 00.010.01正反行程之差正反行程之差變變 0.020.020.100.100.090.090.080.080.010.0134(3)(3)由上表找出最大的絕對(duì)誤差由上表找出最大的絕對(duì)誤差maxmax,并計(jì)算最大并計(jì)算最大的相對(duì)百分誤差的相對(duì)百分誤差maxmax。由上表可知。由上表可知 去掉去掉maxmax的的“”號(hào)及號(hào)及“%”%”號(hào)后號(hào)后,其數(shù)值為其數(shù)值為0.625,0.625,數(shù)數(shù)值在值在0.50.51.01.0之間之
27、間,由于該表的由于該表的maxmax已超過已超過0.50.5級(jí)表所允許的級(jí)表所允許的允允,故該表的準(zhǔn)確度等級(jí)為故該表的準(zhǔn)確度等級(jí)為1.01.0級(jí)。級(jí)。35(4)(4)計(jì)算變差計(jì)算變差 由于該變差數(shù)值在由于該變差數(shù)值在1.01.0級(jí)表允許的誤差范圍內(nèi)級(jí)表允許的誤差范圍內(nèi),故不影響表的準(zhǔn)確度等級(jí)。注意若變差數(shù)值故不影響表的準(zhǔn)確度等級(jí)。注意若變差數(shù)值變變maxmax超過了絕對(duì)誤差超過了絕對(duì)誤差maxmax,則應(yīng)以則應(yīng)以變變maxmax來確定儀表的來確定儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)。準(zhǔn)確度等級(jí)。36(5)5)由計(jì)算結(jié)果可知由計(jì)算結(jié)果可知,非線性誤差的最大值非線性誤差的最大值fmax=0.10,=0.10,故線性度
28、故線性度f為為 注意注意 在具體校驗(yàn)儀表時(shí),為了可靠起見,應(yīng)適當(dāng)增加測試點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)次數(shù),本例題只是簡單列舉幾個(gè)數(shù)據(jù)說明問題罷了。373.某臺(tái)測溫儀表的測溫范圍為2001000,工藝上要求測溫誤差不能大于5,試確定應(yīng)選儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)。解解解解:工藝上允許的相對(duì)百分誤差為工藝上允許的相對(duì)百分誤差為 要求所選的儀表的相對(duì)百分誤差不能大于工藝上的要求所選的儀表的相對(duì)百分誤差不能大于工藝上的允允,才能保證測溫誤差不大于才能保證測溫誤差不大于5,5,所以所選儀表的準(zhǔn)確度等所以所選儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)為級(jí)應(yīng)為0.50.5級(jí)。當(dāng)然儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)越高級(jí)。當(dāng)然儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)越高,能使測溫誤差能使測溫誤差越小越小,但為了不增加投資費(fèi)用但為了不增加投資費(fèi)用,不宜選過高準(zhǔn)確度的儀表。不宜選過高準(zhǔn)確度的儀表。38課后作業(yè)：課后作業(yè)：P1P10101 習(xí)題與思考題習(xí)題與思考題5 5 1.用測量范圍為50+150kPa的壓力表測量140kPa壓力時(shí)，儀表示值為+142kPa，求該示值的絕對(duì)誤差和實(shí)際相對(duì)誤差。2.某1.5級(jí)測量范圍為0100kPa的壓力表，在50kPa、80kPa、100kPa三點(diǎn)校驗(yàn)時(shí)，其示值絕對(duì)誤差分別為0.8kPa、+1.2kPa、+1.0kPa，試問該表是否合格？39
第一章 檢測儀表基本知識(shí)
