检测仪表与传感器().ppt

《检测仪表与传感器().ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《检测仪表与传感器().ppt（26页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、检测仪表与传感器检测仪表与传感器()现在学习的是第1页，共26页13.1 3.1 概概 述述 测量过程与测量误差测量过程与测量误差仪表的性能指标仪表的性能指标工业仪表的分类工业仪表的分类现在学习的是第2页，共26页测量测量是用实验的方法是用实验的方法,求出某个量的大小。求出某个量的大小。举例举例测一段导线的长度测一段导线的长度直接测量间接测量间接测量测量实质：测量实质：是将被测参数与其相应的测量单位进是将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。行比较的过程。2 23.1.1 3.1.1 测量过程与测量误差测量过程与测量误差现在学习的是第3页，共26页测量误差：测量误差：由仪表读得的被测值由仪

2、表读得的被测值 (测量值测量值)与被测与被测参数的真实值之间的差距。参数的真实值之间的差距。测量误差按其测量误差按其产生原因产生原因的不同的不同,可以分为三类：可以分为三类：系统误差系统误差 疏忽误差疏忽误差偶然误差偶然误差33.1.1 3.1.1 测量过程与测量误差测量过程与测量误差现在学习的是第4页，共26页绝对误差绝对误差x xI I：仪表指示值：仪表指示值,x xt t：被测量的真值：被测量的真值由于真值无法得到由于真值无法得到 x：被校表的读数值，被校表的读数值，x0：标准表的读数值：标准表的读数值 相对误差相对误差43.1.1 3.1.1 测量过程与测量误差测量过程与测量误差现在学

3、习的是第5页，共26页51.1.1.1.测量仪表的准确度（精确度）测量仪表的准确度（精确度）说说明明：仪仪表表的的测测量量误误差差可可以以用用绝绝对对误误差差来来表表示示。但但是是，仪仪表表的的绝绝对对误误差差在在测测量量范范围围内内的的各各点点不不相相同同。因因此此，常常说说的的“绝绝对误差对误差”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3.1.2 检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标现在学习的是第6页，共26页相对百分误差相对百分误差允许误差允许误差63.1.2 检测仪表的品质指标检测仪表的品质指

4、标现在学习的是第7页，共26页 仪仪表表的的允允越越大大，表表示示它它的的精精确确度度越越低低；反反之之，仪仪表表的的允允越越小小，表表示示仪仪表表的的精精确确度度越越高高。将将仪仪表表的的允允许许相相对对百百分分误误差差去去掉掉“”号号及及“”号号，便便可可以以用用来来确确定定仪仪表表的的精精确确度度等等级级。目目前前常常用用的的精精确确度度等等级级有有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。小结73.1.2 检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标现在学习的是

5、第8页，共26页8举例举例例例1-1某某台台测测温温仪仪表表的的测测温温范范围围为为200700，校校验验该该表表时时得得到到的的最最大大绝绝对对误误差差为为4，试试确确定定该该仪仪表表的的相相对对百百分分误误差与准确度等级。差与准确度等级。解解 该仪表的相对百分误差为该仪表的相对百分误差为 如如果果将将该该仪仪表表的的去去掉掉“”号号与与“”号号，其其数数值值为为0.80.8。由由于于国国家家规规定定的的精精度度等等级级中中没没有有0.80.8级级仪仪表表，同同时时，该该仪仪表表的的误误差差超超过过了了0.50.5级级仪仪表所允许的最大误差，所以，这台测温仪表的精度等级为表所允许的最大误差，

6、所以，这台测温仪表的精度等级为1.01.0级。级。3.1.2 检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标现在学习的是第9页，共26页9仪仪表表的的准准确确度度等等级级是是衡衡量量仪仪表表质质量量优优劣劣的的重重要要指指标标之之一。一。准准确确度度等等级级数数值值越越小小，就就表表征征该该仪仪表表的的准准确确度度等等级级越越高高，仪仪表表的准确度越高。工业现场用的测量仪表，其准确度大多在的准确度越高。工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。仪仪表表的的精精度度等等级级一一般般可可用用不不同同的的符符号号形形式式标标志志在在仪仪表面板上表面板上。举例举例1.51.0如：如：检测仪

7、表的品质指标检测仪表的品质指标现在学习的是第10页，共26页注意 在工业上应用时,对检测仪表准确度的要求,应根据生产操作的实际情况和该参数对整个工艺过程的影响程度所提供的误差允许范围来确定,这样才能保证生产的经济性和合理性。103.1.2 检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标现在学习的是第11页，共26页2.2.变差变差 变变差差是是指指在在外外界界条条件件不不变变的的情情况况下下，用用同同一一仪仪表表对对被被测测量量在在仪仪表表全全部部测测量量范范围围内内进进行行正正反反行行程程（即即被被测测参参数数逐逐渐渐由由小小到到大大和和逐逐渐渐由由大大到到小小）测测量量时时，被被测测量量值值正正行行

8、和和反反行行所所得得到到的的两两条条特特性性曲曲线线之之间的差值。间的差值。测量仪表的变差11仪表的变差不能超出仪表的允仪表的变差不能超出仪表的允许误差，否则应及时检修。许误差，否则应及时检修。现在学习的是第12页，共26页123.3.灵敏度与灵敏限灵敏度与灵敏限 仪仪表表的的灵灵敏敏度度是是指指仪仪表表指指针针的的线线位位移移或或角角位位移移，与与引引起起这这个个位移的被测参数变化量的比值。即位移的被测参数变化量的比值。即S S为为仪仪表表的的灵灵敏敏度度；为为指指针针的的线线位位移移或或角角位位移移；x x为为引引起起所需的被测参数变化量。所需的被测参数变化量。仪仪表表的的灵灵敏敏限限是是

9、指指能能引引起起仪仪表表指指针针发发生生动动作作的的被被测测参参数数的的最最小小变变化化量量。通通常常仪仪表表灵灵敏敏限限的的数数值值应应不不大大于于仪仪表表允允许许绝绝对对误误差差的的一一半。半。注注意意：上上述述指指标标仅仅适适用用于于指指针针式式仪仪表表。在在数数字字式式仪仪表中，往往用分辨率表示。表中，往往用分辨率表示。现在学习的是第13页，共26页144.4.线性度线性度 线线性性度度是是表表征征线线性性刻刻度度仪仪表表的的输输出出量量与与输输入入量量的的实实际际校校准准曲曲线线与与理理论论直直线线的的吻吻合合程程度度。通通常常总总是是希希望望测测量量仪仪表表的的输输出出与与输输入入

10、之之间呈线性关系。间呈线性关系。图1-2 线性度示意图检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标现在学习的是第14页，共26页135.5.反应时间反应时间 反反应应时时间间就就是是用用来来衡衡量量仪仪表表能能不不能能尽尽快快反反映映出出参参数数变变化化的的品品质质指指标标。反反应应时时间间长长，说说明明仪仪表表需需要要较较长长时时间间才才能能给给出出准准确确的的指指示示值值，那那就不宜用来测量变化频繁的参数。就不宜用来测量变化频繁的参数。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，实际上反映了仪表动态特性的好坏。仪仪表表的的反反应应时时间间有有不不同同的的表表示方法示方法

11、 当当输输入入信信号号突突然然变变化化一一个个数数值值后后，输输出出信号将由原始值逐渐变化到新的稳态值。信号将由原始值逐渐变化到新的稳态值。仪仪表表的的输输出出信信号号由由开开始始变变化化到到新新稳稳态态值值的的63.263.2（9595）所所用用的的时时间间，可可用用来来表示反应时间。表示反应时间。检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标现在学习的是第15页，共26页 6.6.重复性重复性 重复性重复性表示检测仪表在被测参数按同一方向作全量程连表示检测仪表在被测参数按同一方向作全量程连续多次变动时所得标定特性曲线不一致的程度。若标定的特续多次变动时所得标定特性曲线不一致的程度。若标定的特性曲线一

12、致性曲线一致,重复性就好重复性就好,重复性误差就小。重复性误差就小。15检测仪表的品质指标检测仪表的品质指标现在学习的是第16页，共26页3.1.33.1.3、工业仪表的分类、工业仪表的分类191.按仪表使用的能源分类按仪表使用的能源分类气动仪表、电动仪气动仪表、电动仪表、液动仪表表、液动仪表 以电为能源，信号之间联系比较方便，适宜于远距离传以电为能源，信号之间联系比较方便，适宜于远距离传送和集中控制；便于与计算机联用；现在电动仪表可以做送和集中控制；便于与计算机联用；现在电动仪表可以做到防火、防爆，更有利于电动仪表的安全使用。到防火、防爆，更有利于电动仪表的安全使用。一般结构较复杂；易受温度

13、、湿度、电磁场、放射性一般结构较复杂；易受温度、湿度、电磁场、放射性等环境影响。等环境影响。优点优点缺点缺点常用常用常用常用现在学习的是第17页，共26页202.2.按信息的获得、传递、反映和处理的过程分类按信息的获得、传递、反映和处理的过程分类 检测仪表检测仪表 作用是获取信息，并进行适当的转换。作用是获取信息，并进行适当的转换。显示仪表显示仪表 作用是将由检测仪表获得的信息显示出来。作用是将由检测仪表获得的信息显示出来。集中控制装置集中控制装置 包括各种巡回检测仪、巡回控制仪等。包括各种巡回检测仪、巡回控制仪等。控制仪表控制仪表 可以根据需要对输入信号进行各种运算。可以根据需要对输入信号进

14、行各种运算。执行器执行器 可以接受控制仪表的输出信号或直接来自操作员可以接受控制仪表的输出信号或直接来自操作员的指令，对生产过程进行操作或控制。的指令，对生产过程进行操作或控制。现在学习的是第18页，共26页各类仪表的作用各类仪表的作用21现在学习的是第19页，共26页2 22 23.3.按仪表的组成形式分类按仪表的组成形式分类 基基地地式式仪仪表表特点是将测量、显示、控制等各部分集中组装在一个表壳里，形成一个整体。这种仪表比较适于在现场做就地检测和控制，但不能实现多种参数的集中显示与控制。这在一定程度上限制了基地式仪表的应用范围。分为基地式仪表和单元组合仪表分为基地式仪表和单元组合仪表 现在

15、学习的是第20页，共26页 化工生产中的单元组合仪表有电动单元组合仪表和气动单元组合仪表两种。国产的电动单元组合仪表简称DDZ仪表；气动单元组合仪表简称QDZ仪表。注意 单元组合仪表是将对参数的测量及其变送、显示、控制等各部分，分别制成能独立工作的单元仪表（简称单元，例如变送单元、显示单元、控制单元等）。这些单元之间以统一的标准信号互相联系，可以根据不同要求，方便地将各单元任意组合成各种控制系统，适用性和灵活性都很好。23现在学习的是第21页，共26页化工检测的发展趋势化工检测的发展趋势 1.1.检测技术的现代化检测技术的现代化 2.2.检测仪表的集成化、数字化、智能化检测仪表的集成化、数字化

16、、智能化 3.3.软测量技术和虚拟仪器软测量技术和虚拟仪器22现在学习的是第22页，共26页1.某台具有线性关系的温度变送器,其测温范围为 0200,变送器的输出为 420mA。对这台温度变送器进行校验,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、准确度等级与线性度。23例题分析例题分析现在学习的是第23页，共26页解解: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)

17、为 例如,当温度为50时,对应的输出应为 其余类推。24现在学习的是第24页，共26页(2)算出各测试点正、反行程时的绝对误差正与反,并算出正、反行程之差变,分别填入下表内(计算变时可不考虑符号,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44.02488.10812.0112.101216.0116.09162020.0120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 0.020.100.090.080.0125现在学习的是第25页，共26页(3)由上表找出最大的绝对误差max,并计算最大的相对百分误差max。由上表可知 去掉max的“”号及“%”号后,其数值为0.625,数值在0.51.0之间,由于该表的max已超过0.5级表所允许的允,故该表的准确度等级为1.0级。26现在学习的是第26页，共26页