1、檢測儀表及傳感器第1頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四第三章檢測儀表及傳感器第2頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四知識結構第5章 自動控制儀表第6章 執行器第2章 過程特性第3章 檢測儀表與傳感器第4章 顯示儀表第1章自動控制系統基本概念第7章 簡單控制系統 第8章 復雜控制系統第9章 新型控制系統第10章 計算機控制系統昆明理工大學第3頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四壓力檢測方法及儀表本章內容物位檢測方法及儀表流量檢測方法及儀表溫度檢測方法及儀表數字式顯示記錄儀表昆明理工大學第4頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48

2、分，星期四概述檢測儀表組成：檢測環節:是檢出元件或傳感器，直接感受被測變量，并將它變換成適于測量的信號形式。轉換放大環節:對信號進行轉換、放大等處理，并傳送給顯示部分進行 指示或記錄。顯示部分:就地指示型儀表、單元組合型儀表、數字式顯示儀表 昆明理工大學第5頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四檢測儀表組成框圖（續）按輸出量分：可分成參量型傳感器和發電型傳感器參量型： 一般輸出信號X、 R、 L、 C等無源電量信號。 例：應變式、電阻式、電感式、電容式等傳感器發電型一般輸出信號mv、 i、 q等有源電量信號。 例：熱電偶、光電、壓電式傳感器。傳感器被測量非電量測量電路指示儀記

3、錄儀CRT處理器傳感信號電量電源昆明理工大學第6頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四檢測過程及誤差檢測過程檢測誤差誤差-測量值和真實值之間的差值誤差產生的原因：選用的儀表精確度有限，實驗手段不夠完善、環境中存在各種干擾因素，以及檢測技術水平的限制等原因.昆明理工大學第7頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四系統誤差 -在同一測量條件下，對同一被測參數進行多次重復測量時，誤差的大小和符號保持不變或按一定規律變化特點：有一定規律的，一般可通過實驗或分析的 方法找出其規律和影響因素，引入相應的 校正補償措施，便可以消除或大大減小。誤差產生的原因：系統誤差主要是由

4、于檢測儀表 本身的不完善、檢測中使用儀表的方法不 正確以及測量者固有的不良習慣等引起的。昆明理工大學第8頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四疏忽誤差 明顯地歪曲測量結果的誤差，又稱粗差，特點：無任何規律可循。誤差產生的原因：引起的原因主要是由于操作者的粗心（如讀錯、算錯數據等）、不正確操作、實驗條件的突變或實驗狀況尚未達到預想的要求而匆忙測試等原因所造成的。這時含有粗差的測量值稱為異常值或壞值，一般均應從測量結果中剔除。昆明理工大學第9頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四隨機誤差 -在相同條件下多次重復測量同一量時，誤差的大小、符號均為無規律變化，又稱偶

5、然誤差。 特點：變化難以預測，無法修正 誤差產生的原因：隨機誤差主要是由于測量過程中某種尚未認識的或無法控制的各種隨機因素（如空氣擾動、噪聲擾動、電磁場等）所引起的綜合結果。昆明理工大學第10頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四檢測儀表的基本技術性能指標絕對誤差 絕對誤差指儀表指示值與標準表的指示值之間的差值，即 儀表指示值 t 被測量的真值 0約定真值 A B0-1000-10001思考昆明理工大學第11頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四檢測儀表的基本技術性能指標相對誤差 測量誤差等于某一點的絕對誤差 與被測參數真值之比。 儀表指示值 t 被測量的真

6、值 0約定真值思考 A B20公斤1噸重1kg昆明理工大學第12頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四檢測儀表的基本技術性能指標引用誤差(相對百分誤差) 引用誤差 儀表量程昆明理工大學第13頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四檢測儀表的基本技術性能指標精度等級 1.51.50.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0精度等級符號昆明理工大學第14頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四例1-1 有兩臺測溫儀表，它們的測溫范圍分別為0100和100300，校驗表時得到它們的最大絕對誤差均為2，

7、試確定這兩臺儀表的精度等級。解 這兩臺儀表的最大引用誤差分別為一臺儀表的精度等級為2.5級，而另一臺儀表的精度等級為1級。昆明理工大學第15頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四例1-2 某臺測溫儀表的工作范圍為0500，工藝要求測溫時測量誤差不超過4，試問如何選擇儀表的精度等級才能滿足要求？解 根據工藝要求，儀表的最大引用誤差為 應選擇0.5級的儀表才能滿足要求昆明理工大學第16頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四案例例1-3：一臺精度等級為0.5級、量程范圍6001200C的溫度傳感器，它最大允許絕對誤差是多少？檢驗時某點最大絕對誤差是4C，問此表是否

8、合格？解：根據精度定義表達式：并由題意知：A=0.5%， =(1200-600)C，得到最大允許絕對誤差。此溫度傳感器最大允許絕對誤差為3C。檢驗某點的最大絕對誤差為4C，大于3C，故此傳感器不合格。昆明理工大學第17頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四小結：在確定一個儀表的精度等級時，要求儀表的允許誤差應該大于或等于儀表校驗時所得到的最大引用誤差；而根據工藝要求來選擇儀表的精度等級時，儀表的允許誤差應該小于或等于工藝上所允許的最大引用誤差。 昆明理工大學第18頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四靈敏度與靈敏限 靈敏度 表示儀表對被測參數變化反應的能力，

9、是指儀表達到穩態后輸出增量與輸入增量之比，即 S儀表的靈敏度 y儀表輸出變量的增量 x儀表輸入變量的增量 數字式儀表常用分辨力來表示靈敏度。 分辨力是指數字儀表在最低量程上最末位數字改變一個字時所對應的物理量數值，它反映了數字儀表能夠檢測到的被測參數中最小變化的能力。靈敏限 指引起儀表指針發生可見變化的被測參數的最小變化量。 昆明理工大學第19頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四回差在外界條件不變的情況下，當被測參數從小到大（正行程）和從大到小（反行程）時，同一輸入的兩個相應輸出值常常不相等。兩者絕對值之差的最大值和儀表量程之比的百分數稱為回差，也稱變差。反行程正行程被測參數儀表示值昆明理工大學第20頁，共22頁，2022年，5月20日，5點48分，星期四線性度L其中 傳感器的量程輸出 校正曲線與擬合直線間的最大偏差由此可見，非線性誤差(線性度L)和擬合直線有關，所以擬合直線不同則L也不同，它的大小