介绍仪表课件.ppt

随机误差 （随机误差决定测量结果的精密度）
疏忽误差 （特别需要避免）
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第一节 检测仪表的性能指标
二、测量仪表的性能指标
仪表的性能指标是评价仪表性能好坏、质量优劣的主要 依据。
仪表的性能指标： 技术
经济
使用方面
注：仪表性能指标指的是对仪表规定的正常工作条件下而言的。
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第一节 检测仪表的性能指标
1、绝对误差和相对误差 绝对误差：
灵敏限：规定仪表的灵敏限不得大于仪表允许绝对误差的一半。
分辩率
数字仪表能稳定显示的位数越多，则分辩率就越高。
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第一节 检测仪表的性能指标
6、反应时间
反应时间是指仪表输入一个阶跃量时，其输出由初始值第一次到 达最终稳定值的时间间隔，可用仪表的输出由开始变化到达到新稳 定值的95%时所用的时间来表示反应时间。
允许引用误差 q允
q允 qmax
允许误差去掉“±”与“%”
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第一节 检测仪表的性能指标
精度等级
精确度常用精确度等级来表示，这是按国家统一规定的 允许误差大小而划分的，某一级仪表的允许误差划指在正常 情况下，国家规定这类仪表所允许具有的最大引用误差。例 如0.1级、0.2级、0.5级、1.0级、1.5级等。0.1级表示该仪 表在测量范围内各点处的引用误差均不允许超过±0.1%范围。 精确度等级数小，说明仪表的系统误差和随机误差都小，也 就是这种仪表精密。
补：重复性
同一工作条件下，对同一输入值，按同一方向多次测量的输 出值之间的一致程度，称为“重复性”。
补：再现性
再现性是在不同测量条件下，如不同的方法，不同的观测 者，在不同的检测环境对同一被检测的量进行重复检测时，其测量 结果一致的程度。测量再现性也是仪表的重要性能指标之一。
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第一节 检测仪表的性能指标
精确度反应仪表（传感元件）测量结果与真值的接近程度。 它与误差的大小相对应，误差小则精度高，反之则低。精度 又分为精密度、正确度和准确度。
精正准密确度表示多次重复测量中，传感器测得的值值的与彼算真此术值之平的间均一 的值致重与的复真程性值度或的。分 接 它散 近 反性 程 映大 度 随小 。 机的 它 误程 反 差度 映 和。 系它 统反 误映 差随 的机大综误小合差，大的系小大统，小误只 ，差有随愈当机小随机误，误差测差越 得和小 值系， 的统测 算误得 术差的 平都值 均小就 值时越 就，密 愈准集 接确， 近度重 真才复值高性，。越正准好确确，度度精愈也 密高简度。称越精高度。
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第一节 检测仪表的性能指标
补：滞环和死区
y
△Rmax
YFS
0
x
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第一节 检测仪表的性能指标
补：滞环和死区
校验得上升曲线和下降曲线常不重合，是因为有滞环和死区的存在。 滞环：有能量吸收 死区：有传动摩擦间隙，晶体管起始偏置不当， 输入变化小到一定程度便没有输出变化了。
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第一节 检测仪表的性能指标
x x0
相对误差：
x x0 100%
x0
注：事实上仪表的准确度不仅与绝对误差有关，而且还与仪表的 测量范围有关。 所以工业上一般采用引用误差来衡量仪表的准确度。
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第一节 检测仪表的性能指标
2、引用误差：
q a 100% x x0 100%
L
L上 L下
最大引用误差：
qmax
amax 100% L
这是仪表基本误差的主要形式，可以比较确切地反映仪表 的测量精度，又称为仪表的基本误差
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第一节 检测仪表的性能指标
3、精确度及其等级
仪表精确度俗称精度，又称准确度。精确度和误差可以说是孪生兄 弟，因为有误差的存在，才有精确度这个概念。仪表精确度简言之就 是仪表测量值接近真值的准确程度，一般用允许引用误差作为确定精 度的尺寸。
b
c
a 表示系统误差大而随机误差小，即精密度高而正确度 低；
b 表示系统误差小而随机误差大，即精密度低而正确度 高；
c 表示系统误差和随机误差都小，精密度合正确度都高， 这是我们最希望得到的结果。
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第一节 检测仪表的性能指标
4、回差（又称变差）
h
（x

正 x反）max
100%
L
造成回差的原因：
注：仪表反应时间长短，反映了仪表动态特性的好坏。
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第一节 检测仪表的性能指标
7、可靠性
仪表可靠性是工业自动化仪表所追求的另一重要性能指标。可 靠性和仪表维护量是相辅相成的，仪表可靠性高说明仪表维护量小， 反之仪表可靠性差，仪表维护量就大。
随着仪表更新换代，特别是微电子技术引入仪表制造行业，使 仪表可靠性大大提高。仪表生产厂商对这个性能指标也越来越重视， 通常用有效率来描述仪表的可靠性。
第二章
检测仪表
第二章 检测仪表
检测仪表的性能指标 压力检测仪表 流量检测仪表 温度检测仪表 物位检测仪表 成份检测仪表
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第一节 仪表的性能指标
一、测量误差
1、误差的概念： 误差是某一量值的给定值与客观真实值之差。 测量的目的是希望能正确地反映被测参数的真实值。
2、误差分类 系统误差 （系统误差决定测量结果的准确性）
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第一节 检测仪表的性能指标
注意： 对于具体的仪表（传感元件），精密度高时，正确度不一定高，
而正确度高时，精密度也不一定高，但准确度高时，则精密度和正 确度都高，在消除系统误差情况下，精密度与准确度才是一致的。
下面我们就以打靶结果来说明仪表（传感元件）精度的高低。
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第一节 检测仪表的性能指标
a
传动机构的间隙 运动部件的磨擦
弹性元件的弹性滞后的影响
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第一节 检测仪表的性能指标
y
△Rmax
YFS
0
x
注：回差的大小反映了仪表的精密度，因此要 检测仪表的性能指标
5、灵敏度、灵敏限及分辩率
灵敏度
s 100%
x
规定：仪表标尺刻度上的最小分格值不能小于仪表允许的 绝对误差值。
有效率

平均无故障工作时间 平均无故障工作时间 平均修复时间
100%
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第一节 检测仪表的性能指标
8、稳定性
在规定工作条件内，仪表某些性能随时间保持不变的能力称为稳 定性。
仪表稳定性是自动化仪表十分关心的一个性能指标。由于工业使 用仪表的环境相对比较恶劣，被测量的介质温度、压力变化也相对 比较大，在这种环境中投入仪表使用，仪表的某些部件随时间保持 不变的能力会降低，仪表的稳定性会下降。