测量仪表与传感器基本知识课件.ppt
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1、一、一、一、一、测量过程与测量误差测量过程与测量误差测量过程与测量误差测量过程与测量误差 1.1.1.1.测测测测量量量量过过过过程程程程参数检测:专门的技术工具参数检测:专门的技术工具参数检测:专门的技术工具参数检测:专门的技术工具 被测被测 变量变量传感器传感器参数检测的基本过程参数检测的基本过程被测对象被测对象变送环节变送环节显示装置显示装置 传传传传感感感感器器器器又又又又称称称称为为为为检检检检测测测测元元元元件件件件或或或或敏敏敏敏感感感感元元元元件件件件,它它它它直直直直接接接接响响响响应应应应被被被被测测测测变变变变量量量量,经经经经能能能能量量量量转转转转换换换换并并并并转转
2、转转化化化化成成成成一一一一个个个个与与与与被被被被测测测测变变变变量量量量成成成成对对对对应应应应关关关关系系系系的的的的便便便便于于于于传传传传送送送送的的的的输输输输出出出出信信信信号号号号,如如如如mVmVmVmV、V V V V、mAmAmAmA、HzHzHzHz、位移、力等等。、位移、力等等。、位移、力等等。、位移、力等等。变送器:变送器:变送器:变送器:传感器的输出传感器的输出传感器的输出传感器的输出0 0 0 010mA10mA10mA10mA、4 4 4 420mA20mA20mA20mA等标准统一信号。等标准统一信号。等标准统一信号。等标准统一信号。有有有有些些些些时时时时
3、候候候候,传传传传感感感感器器器器可可可可以以以以不不不不经经经经过过过过变变变变送送送送环环环环节节节节,直直直直接接接接通通通通过过过过显显显显示示示示装装装装置置置置把把把把被被被被测量显示出来。测量显示出来。测量显示出来。测量显示出来。测量仪表的基本知识测量仪表的基本知识测量仪表的基本知识测量仪表的基本知识依靠能量的变换、实验和计算依靠能量的变换、实验和计算依靠能量的变换、实验和计算依靠能量的变换、实验和计算被测量的值。被测量的值。被测量的值。被测量的值。北京创联天工科技北京创联天工科技有限公司有限公司正元正元项目部项目部北京创联天工科技北京创联天工科技有限公司有限公司正元正元项目部项
4、目部2.2.2.2.测量误差测量误差测量误差测量误差测量误差测量误差测量误差测量误差仪表测得的仪表测得的仪表测得的仪表测得的测量值测量值测量值测量值 与与与与被测真值被测真值被测真值被测真值 之之之之差差差差 由由由由于于于于真真真真值值值值在在在在理理理理论论论论上上上上是是是是无无无无法法法法真真真真正正正正获获获获取取取取,因因因因此此此此,测测测测量量量量误误误误差差差差就就就就是是是是指指指指检检检检测测测测仪仪仪仪表表表表(精精精精度度度度较较较较低低低低)和和和和标标标标准准准准表表表表(精精精精度度度度较较较较高高高高)在在在在同同同同一一一一时时时时刻刻刻刻对对对对同同同同一
5、一一一被被被被测测测测变变变变量量量量进行测量所得到的进行测量所得到的进行测量所得到的进行测量所得到的2 2 2 2个读数之差。个读数之差。个读数之差。个读数之差。即:即:即:即:x x0 0 标准表读数标准表读数标准表读数标准表读数 测量误差测量误差测量误差测量误差几种表示形式:几种表示形式:几种表示形式:几种表示形式:绝对误差绝对误差绝对误差绝对误差:实际相对误差实际相对误差实际相对误差实际相对误差:标称相对误差标称相对误差标称相对误差标称相对误差:相对百分误差相对百分误差相对百分误差相对百分误差:北京创联天工科技北京创联天工科技有限公司有限公司正元正元项目部项目部二、测量仪表的性能指标二
6、、测量仪表的性能指标二、测量仪表的性能指标二、测量仪表的性能指标1 1 1 1、测量仪表的准确度(精度)、测量仪表的准确度(精度)、测量仪表的准确度(精度)、测量仪表的准确度(精度)一一一一台台台台测测测测量量量量范范范范围围围围0 01000kPa1000kPa的的的的压压压压力力力力测测测测量量量量仪仪仪仪表表表表,其其其其最最最最大大大大绝绝绝绝对对对对误误误误差差差差10kPa10kPa(在在在在整整整整个个个个量量量量程程程程范范范范围围围围内内内内),另另另另一一一一台台台台测测测测量量量量范范范范围围围围0 0400kPa400kPa的的的的压压压压力力力力测测测测量量量量仪仪仪
7、仪表表表表,其最大绝对误差其最大绝对误差其最大绝对误差其最大绝对误差5kPa5kPa,请问哪一台压力检测仪表的精度更高?请问哪一台压力检测仪表的精度更高?请问哪一台压力检测仪表的精度更高?请问哪一台压力检测仪表的精度更高?uu在仪表中,通常以在仪表中,通常以在仪表中,通常以在仪表中,通常以最大相对百分误差最大相对百分误差最大相对百分误差最大相对百分误差来衡量仪表的精确度、精度等级。来衡量仪表的精确度、精度等级。来衡量仪表的精确度、精度等级。来衡量仪表的精确度、精度等级。uu把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示,称为最大相对百分误差把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示,称为最大相对百分误
8、差把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示,称为最大相对百分误差把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示,称为最大相对百分误差:vv仪表的仪表的仪表的仪表的精度等级精度等级精度等级精度等级(精确度等级精确度等级精确度等级精确度等级)是指仪表在规定的工作条件下允许)是指仪表在规定的工作条件下允许)是指仪表在规定的工作条件下允许)是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差。的最大相对百分误差。的最大相对百分误差。的最大相对百分误差。例:例:北京创联天工科技北京创联天工科技有限公司有限公司正元正元项目部项目部仪表的精确度等级仪表的精确度等级仪表的精确度等级仪表的精确度等级vv仪表的精度等级是指
9、仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分仪表的精度等级是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分仪表的精度等级是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分仪表的精度等级是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分 误差去掉误差去掉误差去掉误差去掉“”、“”号,即可确定仪表精度等级。号,即可确定仪表精度等级。号,即可确定仪表精度等级。号,即可确定仪表精度等级。vv目前,按照国家统一规定所划分的仪表精度等级有:目前,按照国家统一规定所划分的仪表精度等级有:目前,按照国家统一规定所划分的仪表精度等级有:目前,按照国家统一规定所划分的仪表精度等级有:0.020.020.020.02,0.050.05
10、0.050.05,0.10.10.10.1,0.20.20.20.2,0.40.40.40.4,0.50.50.50.5,1.01.01.01.0,1.51.51.51.5,2.52.52.52.5,4.04.04.04.0等。等。等。等。精度等级一般用一定的符号形式表示在仪表面板上:精度等级一般用一定的符号形式表示在仪表面板上:精度等级一般用一定的符号形式表示在仪表面板上:精度等级一般用一定的符号形式表示在仪表面板上:1.51.0仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一仪表的精度等级是衡量仪表质
11、量优劣的重要指标之一。精度等级数值越小,表示仪表的精确度越高。精度等级数值越小,表示仪表的精确度越高。精度等级数值越小,表示仪表的精确度越高。精度等级数值越小,表示仪表的精确度越高。精度等级数值小于等于精度等级数值小于等于精度等级数值小于等于精度等级数值小于等于0.050.050.050.05的仪表通常用来作为标准表,的仪表通常用来作为标准表,的仪表通常用来作为标准表,的仪表通常用来作为标准表,而工业用表的精度等级数值一般大于等于而工业用表的精度等级数值一般大于等于而工业用表的精度等级数值一般大于等于而工业用表的精度等级数值一般大于等于0.50.50.50.5。仪表的精确度等级仪表的精确度等级
12、仪表的精确度等级仪表的精确度等级例例例例1 1:某压力变送器测量范围为:某压力变送器测量范围为:某压力变送器测量范围为:某压力变送器测量范围为0 0400kPa400kPa,在校验该变送器时测得的,在校验该变送器时测得的,在校验该变送器时测得的,在校验该变送器时测得的 最大绝对误差为最大绝对误差为最大绝对误差为最大绝对误差为-5kPa-5kPa,请确定该仪表的精度等级。,请确定该仪表的精度等级。,请确定该仪表的精度等级。,请确定该仪表的精度等级。解:先求最大相对百分误差解:先求最大相对百分误差解:先求最大相对百分误差解:先求最大相对百分误差去掉去掉去掉去掉 和和和和%为为为为1.251.251
13、.251.25,因此该变送器精度等级为,因此该变送器精度等级为,因此该变送器精度等级为,因此该变送器精度等级为1.51.51.51.5级级级级 例例例例2 2:根据工艺要求选择一测量范围为根据工艺要求选择一测量范围为根据工艺要求选择一测量范围为根据工艺要求选择一测量范围为040m040m040m040m3 3 3 3/h/h/h/h的流量计,要的流量计,要的流量计,要的流量计,要求测量误差不超过求测量误差不超过求测量误差不超过求测量误差不超过 0.5 m0.5 m0.5 m0.5 m3 3 3 3/h/h/h/h,请确定该仪表的精度等级。,请确定该仪表的精度等级。,请确定该仪表的精度等级。,请
14、确定该仪表的精度等级。解:同样,先求最大相对百分误差解:同样,先求最大相对百分误差解:同样,先求最大相对百分误差解:同样,先求最大相对百分误差因此该流量计必须选择因此该流量计必须选择因此该流量计必须选择因此该流量计必须选择1.01.01.01.0级的流量计级的流量计级的流量计级的流量计 结论:结论:结论:结论:工艺要求的允许误差工艺要求的允许误差工艺要求的允许误差工艺要求的允许误差仪表的允许误差仪表的允许误差仪表的允许误差仪表的允许误差校验所得到的相对百分误差校验所得到的相对百分误差校验所得到的相对百分误差校验所得到的相对百分误差 例例例例2 2 2 2例例例例1 1 1 1北京创联天工科技北
15、京创联天工科技有限公司有限公司正元正元项目部项目部2 2 2 2、非线性误差、非线性误差、非线性误差、非线性误差(线性度线性度线性度线性度)测测测测量量量量仪仪仪仪表表表表的的的的非非非非线线线线性性性性误误误误差差差差就就就就是是是是用用用用来来来来表表表表征征征征仪仪仪仪表表表表的的的的输输输输出出出出量量量量和和和和输输输输入量的实际对应关系与理论直线的吻合程度。入量的实际对应关系与理论直线的吻合程度。入量的实际对应关系与理论直线的吻合程度。入量的实际对应关系与理论直线的吻合程度。非非非非线线线线性性性性误误误误差差差差用用用用实实实实际际际际测测测测得得得得的的的的输输输输入入入入输输
16、输输出出出出特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线(校校校校准准准准曲曲曲曲线线线线)与与与与理理理理论论论论直线的之间的最大偏差和测量仪表量程之比的百分数来表示:直线的之间的最大偏差和测量仪表量程之比的百分数来表示:直线的之间的最大偏差和测量仪表量程之比的百分数来表示:直线的之间的最大偏差和测量仪表量程之比的百分数来表示:被测变量被测变量仪仪表表输输出出理论理论实际实际正元正元项目部项目部北京创联天工科技北京创联天工科技有限公司有限公司3 3 3 3、变、变、变、变 差差差差在在在在外外外外界界界界条条条条件件件件不不不不变变变变的的的的情情情情况况况况下下下下,使使使使用用用用同同同同一一一一仪
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