-自动检测技术基础[]PPT课件
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自动检测技术基本概念.ppt
0
x
迟滞特性
H 1/ 2H max / yFS 100%
式中△ Hmax—正反行程间输出的最大差值。
自动检测技术及应用 9
一、静态特性技y 术指标
3．重复性
⊿Rmax2
重复性是指传感器在输入按同一 方向连续多次变动时所得特性曲 线不一致的程度。
⊿Rmax1
R Rmax / yFS 100 %
分辨力用绝对值表示,用与满量程的百分数表示时称为 分辨率。在传感器输入零点附近的分辨力称为阈值。
6．稳定性
稳定性是指传感器在长时间工作的情况下输出量发生 的变化，有时称为长时间工作稳定性或零点漂移。
测试时先将传感器输出调至零点或某一特定点，相隔4h、8h或 一定的工作次数后，再读出输出值，前后两次输出值之差即为 稳定性误差。它可用相对误差表示,也可用绝对误差表示。
由于某种原因，，即
γs=(Δk/k)×100%
自动检测技术及应用 11
一、静态特性技术指标
5．分辨力与阈值
分辨力是指传感器能检测到的最小的输入增量。有些传感器,当输 入量连续变化时,输出量只作阶梯变化,则分辨力就是输出量的每 个“阶梯”所代表的输入量的大小。
自动检测技术及应用 13
三、传感器的选用原则
1、与测量条件有关的因素 (1)测量的目的； (2)被测试量的选择； (3)测量范围； (4)输入信号的幅值，频带宽度； (5)精度要求； (6)测量所需要的时间。
自动检测技术及应用 14
三、传感器的选用原则
2、与传感器有关的技术指标 (1)精度； (2)稳定度； (3)响应特性； (4)模拟量与数字量； (5)输出幅值； (6)对被测物体产生的负载效应； (7)校正周期；
自动检测技术ppt课件
检测技术：为了对被检测对象所包含的信息进行定性的了解 和定量的掌握所采取的一系列技术措施
特点： 综合性（机、光、电一体）,先进性（学科发展）, 广泛性,传成性 软硬件结合
应用： 1、产品检测和质量控制 2、安全经济运行监测 3 、自动化技术四个支柱之一 4、推动科技发展
检测技术在国民经济中的地位和作用
一目了然
数字式仪表
数字式仪表 的特点： 准确，但最 后一位经常 跳动不止。
热敏电阻
LED、LCD的特点：
LED亮度高、耐振动；LCD耗电省、集成度高， 但不利于夜间观察。
带背光板的LCD可以在夜间观看
特点——
能显示复杂的 图形和曲线，
但价格昂贵。
图像显示
图像显示（续）
带RS-232接口的万用表及图像显示
工业检测涉及的内容（续）
物体的性质和成分量： 空气的湿度（绝对、相对）、气体的化学成分、浓度、
液体的粘度、浊度、透明度、物体的颜色 状态量：
工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异常状态 （超温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等）
电工量（U、I、f、R、Z、E、B ……在电工、电子等课程
一种典型的自动检测系统
（检测系统在发电厂的应用） .
传感器简介：
①传感器是测量装置，能完成检测任务；
②输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、
生物量等；
V、I、F、P
③输出量是某种物理量，便于传输、转换、处理、显示等，
可以是气、光、电物理量，主要是电物理量；
④输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。
检测技术在卫星中的应用 红外扫 描区域
人造卫星
检测技术在海啸预报中的应用
特点： 综合性（机、光、电一体）,先进性（学科发展）, 广泛性,传成性 软硬件结合
应用： 1、产品检测和质量控制 2、安全经济运行监测 3 、自动化技术四个支柱之一 4、推动科技发展
检测技术在国民经济中的地位和作用
一目了然
数字式仪表
数字式仪表 的特点： 准确，但最 后一位经常 跳动不止。
热敏电阻
LED、LCD的特点：
LED亮度高、耐振动；LCD耗电省、集成度高， 但不利于夜间观察。
带背光板的LCD可以在夜间观看
特点——
能显示复杂的 图形和曲线，
但价格昂贵。
图像显示
图像显示（续）
带RS-232接口的万用表及图像显示
工业检测涉及的内容（续）
物体的性质和成分量： 空气的湿度（绝对、相对）、气体的化学成分、浓度、
液体的粘度、浊度、透明度、物体的颜色 状态量：
工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异常状态 （超温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等）
电工量（U、I、f、R、Z、E、B ……在电工、电子等课程
一种典型的自动检测系统
（检测系统在发电厂的应用） .
传感器简介：
①传感器是测量装置，能完成检测任务；
②输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、
生物量等；
V、I、F、P
③输出量是某种物理量，便于传输、转换、处理、显示等，
可以是气、光、电物理量，主要是电物理量；
④输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。
检测技术在卫星中的应用 红外扫 描区域
人造卫星
检测技术在海啸预报中的应用
《自动检测技术》电子课件【精品PPT】共38页
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
《自动检测技术》电子课件【精品PPT】
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
40、学而不思则罔，思而不
自动测试的技术ppt课件
第2章 智能仪器基本系统的设计
2.2 存贮系统的扩展设计 存贮系统的扩展设计就是要按仪器的功能、规模
要求为单片机配接适当的片外存贮器。设计时要根据 单片机的性能，对所需扩展的存贮器的容量，工作速 度和负载能力等进行必要的估算，然后按实际需要选 择存贮器标准器件， 再按单片机寻址空间的分配要求 设计地址译码电路， 完成对扩展存贮系统的总体设计。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第 自2动章测试智技能术仪器基本系统的设计
第2章
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第2章 智能仪器基本系统的设计 与SRAM相比，DRAM具有集成度高、功耗低、价格
低等优点，但因为其需要刷新电路，与CPU进行联接时比 SRAM复杂。
静态RAM虽然集成度低、功耗高、但由于和CPU的接 口电路简单，在单片机系统中被广泛采用。SRAM在单片 机系统中主要用作数据存储器，常见的芯片有6116、6264、 628128等。
表2-9 常用存贮器芯片的特性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第2章 智能仪器基本系统的设计
存储器的主要参数
存储器的主要性能参数有三个，即存储容量、存取周期和功 耗。
（1）存储容量。存储器是由许多存储单元组成，每个存储 单元又由若干存储元组成，每个存储元存放1位二进制代码。 存储容量是表示存储器存放信息量的指标。存储容量越大， 所能存储的信息就越多。一个存储器芯片的容量常用有多少 个存储单元以及每个存储单元可存放多少位二进制数来表示。 例如，某存储器芯片有1024个单元，每个存储单元可存放4 位二进制数，则常以1024×4表示该存储器芯片的容量。容 量的单位用K表示，1K即表示1024（210）个存储单元，这 样，上述存储器芯片的容量便可记作1K×4。在单片机系统 中，存取数据时常以字节（Byte）为单位，一个字节规定由 8个二进制位组成，因此，单片机中的数据存储器一般情况 下每个单元都是由8个存储元组成，表示存储器容量时更常 见的是KB。
2.2 存贮系统的扩展设计 存贮系统的扩展设计就是要按仪器的功能、规模
要求为单片机配接适当的片外存贮器。设计时要根据 单片机的性能，对所需扩展的存贮器的容量，工作速 度和负载能力等进行必要的估算，然后按实际需要选 择存贮器标准器件， 再按单片机寻址空间的分配要求 设计地址译码电路， 完成对扩展存贮系统的总体设计。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第 自2动章测试智技能术仪器基本系统的设计
第2章
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第2章 智能仪器基本系统的设计 与SRAM相比，DRAM具有集成度高、功耗低、价格
低等优点，但因为其需要刷新电路，与CPU进行联接时比 SRAM复杂。
静态RAM虽然集成度低、功耗高、但由于和CPU的接 口电路简单，在单片机系统中被广泛采用。SRAM在单片 机系统中主要用作数据存储器，常见的芯片有6116、6264、 628128等。
表2-9 常用存贮器芯片的特性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第2章 智能仪器基本系统的设计
存储器的主要参数
存储器的主要性能参数有三个，即存储容量、存取周期和功 耗。
（1）存储容量。存储器是由许多存储单元组成，每个存储 单元又由若干存储元组成，每个存储元存放1位二进制代码。 存储容量是表示存储器存放信息量的指标。存储容量越大， 所能存储的信息就越多。一个存储器芯片的容量常用有多少 个存储单元以及每个存储单元可存放多少位二进制数来表示。 例如，某存储器芯片有1024个单元，每个存储单元可存放4 位二进制数，则常以1024×4表示该存储器芯片的容量。容 量的单位用K表示，1K即表示1024（210）个存储单元，这 样，上述存储器芯片的容量便可记作1K×4。在单片机系统 中，存取数据时常以字节（Byte）为单位，一个字节规定由 8个二进制位组成，因此，单片机中的数据存储器一般情况 下每个单元都是由8个存储元组成，表示存储器容量时更常 见的是KB。
自动检测技术课件PPT自动检测系统设计教学PPT
水分测量系统设计 • 8.5 啤酒瓶残留清洗液在线检测系统设计 • 8.6 空气压缩机的曲轴工作应力测试
8.2 传感器的合理选用
• 根据具体的测量目的、测量对象、测量环 境合理的选用传感器，是进行自动检测系 统设计需要解决的首要问题。
• 检测系统设计的成败，在很大程度上取决 于传感器的选用是否合理。
也会被测量系统的放大器放大，影响测量精度。
• 要求传感器本身应具有较高的信噪比。
8.2.4 精度 • 传感器的选用原则并非精度越高越好。传
感器的精度越高，其价格越昂贵。 • 传感器的精度只要满足整个测量系统的精
度要求就可以，不必选得过高。 • 应在满足同一测量目的的诸多传感器中选
择最便宜、最简单、最可靠的传感器。
“软件硬化”
• 近年来随着半导体技术的发展，又出现了“软件 硬化”的趋势，即将软件实现的功能用硬件实现。 其中最典型的是数字信号处理芯片DSP。
软硬件折衷
• 智能检测系统中有些功能必须靠硬件实现， 而另外有些功能利用软件或硬件都可完成。
• 软件可完成许多复杂运算，修改方便，但速 度比硬件慢。硬件成本高，组装起来以后不 易改动。
I
I
I'
U( 1 Z3
1 Z2
1 Z'
)
I U 1 Z2
图8-9 交流频率为4.5MHz，电压12V时, 有残留液和无残留液时的曲线对比
8.5.4 检测系统设计
• 1 激励电压和频率的选择 • 2 电极设计
3 系统总体框图
图8-10 残留液检测系统的整体功能结构框图
4 高稳定性直流电源设计 5 高频激励信号源设计 6 高频传感信号放大电路设计 7 峰值检波电路设计 8 低频放大电路设计
8.2 传感器的合理选用
• 根据具体的测量目的、测量对象、测量环 境合理的选用传感器，是进行自动检测系 统设计需要解决的首要问题。
• 检测系统设计的成败，在很大程度上取决 于传感器的选用是否合理。
也会被测量系统的放大器放大，影响测量精度。
• 要求传感器本身应具有较高的信噪比。
8.2.4 精度 • 传感器的选用原则并非精度越高越好。传
感器的精度越高，其价格越昂贵。 • 传感器的精度只要满足整个测量系统的精
度要求就可以，不必选得过高。 • 应在满足同一测量目的的诸多传感器中选
择最便宜、最简单、最可靠的传感器。
“软件硬化”
• 近年来随着半导体技术的发展，又出现了“软件 硬化”的趋势，即将软件实现的功能用硬件实现。 其中最典型的是数字信号处理芯片DSP。
软硬件折衷
• 智能检测系统中有些功能必须靠硬件实现， 而另外有些功能利用软件或硬件都可完成。
• 软件可完成许多复杂运算，修改方便，但速 度比硬件慢。硬件成本高，组装起来以后不 易改动。
I
I
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U( 1 Z3
1 Z2
1 Z'
)
I U 1 Z2
图8-9 交流频率为4.5MHz，电压12V时, 有残留液和无残留液时的曲线对比
8.5.4 检测系统设计
• 1 激励电压和频率的选择 • 2 电极设计
3 系统总体框图
图8-10 残留液检测系统的整体功能结构框图
4 高稳定性直流电源设计 5 高频激励信号源设计 6 高频传感信号放大电路设计 7 峰值检波电路设计 8 低频放大电路设计
自动检测技术第二章课件
应用领域
水处理、石油化工、供暖等领域。
优点
高精度、非接触式测量、适用范围广。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
常见的信号处理电路包括放大器、滤波器、运算 放大器、模数转换器等，它们各自具有不同的功 能和特点。
显示与记录装置
显示与记录装置用于将自 动检测系统的测量结果以 直观的方式呈现给操作人 员，并能够将数据记录下 来以便后续分析。
显示方式包括数字显示和 模拟显示，记录装置则通 常采用电子存储介质如硬 盘、SD卡等。
绝对测量
直接给出被测参数的绝对值，不需要 与其他参数进行比较。
按输出信号分类
模拟信号输出
将测量结果转换为连续变化的模拟信号，如电压、电 流等。
数字信号输出
将测量结果转换为离散的数字信号，如脉冲计数、二 进制编码等。
开关量输出
将测量结果转换为开关状态，如高电平或低电平、开 或关等。
04
自动检测技术的基本原 理
电阻式传感器的工作原理
电阻式传感器是通过测量电阻值的变化来感知被测量的变化 。其工作原理基于电阻定律，即导体的电阻与导体的长度、 截面积和电阻率有关。当被测量作用于传感器时，会引起传 感器电阻的变化，从而改变电信号的大小。
常见的电阻式传感器有热电阻、湿敏电阻、力敏电阻等。它 们分别通过测量温度、湿度、压力等物理量的变化来感知被 测量的变化。
自动检测技术第二章 课件
contents
目录
• 自动检测技术概述 • 自动检测系统的组成 • 自动检测技术的分类 • 自动检测技术的基本原理 • 自动检测技术的应用实例
01
自动检测技术概述
定义与特点
定义
自动检测技术是指利用电子、光学、 计算机等技术手段，实现产品或生产 过程的自动检测、监控和诊断，以提 高生产效率和产品质量。
水处理、石油化工、供暖等领域。
优点
高精度、非接触式测量、适用范围广。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
常见的信号处理电路包括放大器、滤波器、运算 放大器、模数转换器等，它们各自具有不同的功 能和特点。
显示与记录装置
显示与记录装置用于将自 动检测系统的测量结果以 直观的方式呈现给操作人 员，并能够将数据记录下 来以便后续分析。
显示方式包括数字显示和 模拟显示，记录装置则通 常采用电子存储介质如硬 盘、SD卡等。
绝对测量
直接给出被测参数的绝对值，不需要 与其他参数进行比较。
按输出信号分类
模拟信号输出
将测量结果转换为连续变化的模拟信号，如电压、电 流等。
数字信号输出
将测量结果转换为离散的数字信号，如脉冲计数、二 进制编码等。
开关量输出
将测量结果转换为开关状态，如高电平或低电平、开 或关等。
04
自动检测技术的基本原 理
电阻式传感器的工作原理
电阻式传感器是通过测量电阻值的变化来感知被测量的变化 。其工作原理基于电阻定律，即导体的电阻与导体的长度、 截面积和电阻率有关。当被测量作用于传感器时，会引起传 感器电阻的变化，从而改变电信号的大小。
常见的电阻式传感器有热电阻、湿敏电阻、力敏电阻等。它 们分别通过测量温度、湿度、压力等物理量的变化来感知被 测量的变化。
自动检测技术第二章 课件
contents
目录
• 自动检测技术概述 • 自动检测系统的组成 • 自动检测技术的分类 • 自动检测技术的基本原理 • 自动检测技术的应用实例
01
自动检测技术概述
定义与特点
定义
自动检测技术是指利用电子、光学、 计算机等技术手段，实现产品或生产 过程的自动检测、监控和诊断，以提 高生产效率和产品质量。
自动检测的基础知识【精品PPT】51页PPT
自动检测的基础知识【精品PPT】
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
Hale Waihona Puke 21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
Hale Waihona Puke 21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
自动检测技术概述97页PPT
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
自动检测技术概述
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
第1章 自动检测技术基础
检测仪表的组成框图
(一) 传感器
传感器也称敏感元件，一次元件，其作用 是感受被测量的变化并产生一个与被测量呈某种 函数关系的输出信号。
传感器分类：根据被测量性质分为机械量 传感器、热工量传感器、化学量传感器及生物量 传感器等；根据输出量性质分为无源电参量型传 感器(如电阻式传感器、电容式传感器、电感式 传感器等)与发电型传感器(如热电偶传感器、光 电传感器、压电传感器等)。
械 量 测 量 与 仪
分 分 析 仪 表
示 仪 表
型 检 测 技 术 与 仪
刘玉长 表 表 表
表
表
第一章 自动检测技术基础
本章介绍自动检测技术、仪表的基 本概念与有关测量误差及处理的基本原 理与方法。
第一节 自动检测的基本概念 第二节 测量误差及处理方法 第三节 测量不确定度
刘玉长
第一节 自动检测的基本概念
以下仅介绍静态性能指标。 刘玉长
(一)测量范围与量程
测量范围:指在正常工作条件下，检测系统或仪 表能够测量的被测量值的总范围，测量范围用
下限值ymin至上限值ymax来表示，即ymin～ ymax。
测量量程:为测量范围上限与下限的代数差，即 yFS=ymax-ymin
刘玉长
(二)准确度
定义：准确度也称精确度，是指测量结果与实际值
相一致的程度，是测量的一个基本特征。
准确度
仪表的允许误差 仪表的量程 100%
Δmax yFS
100%
Δmax—仪表所允许的误差界限，即允许误差；
yFS —仪表量程。
通常用准确度(精度)等级来表示仪表的准 确度，其值为准确度去掉“±符号”及“%”后 的数字再经过圆整取较大的约定值。
刘玉长
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相一致的程度，是测量的一个基本特征。
准 确 度 仪 仪 表 表 的 的 允 量 许 程 误 差 1 0 0 % Δ y m F a S x 1 0 0 %
Δmax—仪表所允许的误差界限，即允许误差；
yFS —仪表量程。
通常用准确度(精度)等级来表示仪表的准 确度，其值为准确度去掉“±符号”及“%”后 的数字再经过圆整取较大的约定值。
刘玉长
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四、检测仪表的分类
❖按被测参数性质分：过程参数(温度、压力、 流量、物位、成份 )、电气参数(电能、电流、 电压等)与机械量(位移、速度、振动等)；
❖按使用性质分类：实用型、范型和标准型；
❖其他分类方式：工作原理不同，分为模拟式、 数字式和图像式等；按仪表功能的不同，可分 为指示仪、记录仪、积算仪等；按仪表系统的 组成方式的不同，分为基地式仪表和单元组合 式仪表；按仪表结构的不同，分为开环式仪表 与闭环式(反馈式)仪表。
以下仅介绍静态性能指标。
刘玉长
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(一)测量范围与量程
测量范围:指在正常工作条件下，检测系统或仪 表能够测量的被测量值的总范围，测量范围用
下限值ymin至上限值ymax来表示，即ymin～ ymax。
测量量程:为测量范围上限与下限的代数差，即
yFS=ymax-ymin
刘玉长
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(二)准确度
定义：准确度也称精确度，是指测量结果与实际值
刘玉长
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例1：某压力表的量程为10MPa，测量值的允许 误差为0.03MPa，则仪表的准确度等级为？
解：
0.03/10×100%=0.3%
因为我国的自动化仪表精度等级中不推荐 采用0.3级仪表，所以仪表的准确度等级应为0.5 级。
刘玉长
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(三) 线性度
仪表实测输入输出特性
曲线与理想线性输入输出特
刘玉长
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五、检测仪表的主要性能指标
❖静态性能指标:
不必考虑仪表输入量与输出量之间的动态 关系而只需考虑静态关系，联系输入量与输出量 之间的关系式中不含有时间变量。
❖动态性能指标:
是测量仪表在动态工作过程中所呈现出的 特性，其反映测量仪表对随时间变化的被测量所 响应的性能，通常采用时域特性与频域特性等来 表征。
《自动检测和过程控制》 (第4版) 电子课件
刘玉长
.
1
上篇 自动检测
自动检测技术主要介绍工业过程控制中温度、 压力、流量、物位、成分、机械量等的检测原 理、方法与检测仪表。内容如下：
检 温 压机新 测 技 术 基 度 检 测 与 力械量测量与型检测技术 础 仪仪 刘玉长表表
流 量 测 量 与 仪
物 位 检 测 仪 表
性曲线的偏离程度(如图)。用
实际输入输出特性曲线与理
想输入输出特性曲线间最大
偏差值Δm与量程yFS之比百
分数来表示，如图。
仪表线性度示意图
线性度
m100% yFS
1-实测曲线;2-理想曲线
刘玉长
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(四)变差
变差也称回差或迟滞误差，在外界条件不 变的前提下，使用同一仪表对某一参数进行正反 行程(即逐渐由小到大和逐渐由大到小)测量，两 示值之差为变差，变差反映仪表检验时所得的上 升曲线与下降曲线经常出现不重合的现象。
刘玉长
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(二) 变送器
其作用是将敏感元件输出信号变换成既保 存原始信号全部信息又更易于处理、传输及测量 的变量，因此要求变换器能准确稳定的实现信号 的传输、放大和转化。
刘玉长
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(三) 显示(记录)仪表
也称二次仪表，其将测量信息转变成人感 官所能接受的形式，是实现人机对话的主要环节。 显示仪表可实现瞬时或累积量显示，越限和极限 报警，测量信息记录，数据自动处理，甚至参量 调节功能。一般有模拟显示、数字显示与屏幕显 示三种形式。
我国自动化仪表精度等级【GB/T13283-2008】 有0.01、0.02、(0.03)、(0.05)、0.1、0.2、0.25、 (0.3)、(0.4)、0.5、1.0、1.5、(2.0)、2.5、4.0、5.0 等级别(括号内的精确度等级不推荐采用)。
一般科学实验用的仪表精度等级在0.05级以 上；工业检测用仪表多在0.1~5.0级，其中校验用 的标准表多为0.1或0.2级，现场用多为0.5~5.0级。
刘玉长
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4
二、检测的基本方法
检测方法是实现检测过程所采用的具体方 法。根据检测仪表与被测对象的特点，检测方法 主要有以下几种： (1)接触式与非接触式; (2)直接、间接与组合测量； (3)偏差式、零位式与微差式测量。
还有其他的分类(如根据物理量、检测原理)。
刘玉长
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三、检测仪表的组成
检测仪表是实现检测过程的物质手段，是 测量方法的具体化，它将被测量经过一次或多次 的信号或能量形式的转换，再由仪表指针、数字 或图像等显示出量值，从而实现被测量的检测。
表.
成显 分示 分仪 析表 仪 表
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第一章 自动检测技术基础
本章介绍自动检测技术、仪表的基 本概念与有关测量误差及处理的基本原 理与方法。
第一节 自动检测的基本概念 第二节Байду номын сангаас测量误差及处理方法 第三节 测量不确定度
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第一节 自动检测的基本概念
一、检测
检测即测量，是为准确获取表征被测对象 特征的某些参数的定量信息，利用专门的技术工 具，运用适当的实验方法，将被测量与同种性质 的标准量(即单位量)进行比较，确定被测量对标 准量的倍数，找到被测量数值大小的过程。
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准确度等级(精度等级)
国际法制计量组织(OIML)建议书No.34推荐， 仪表的准确度等级采用以下数字：
(1,1.5,1.6,2,2.5,3,4,5,6)×10n ,n=1,0,-1,-2,-3等
上述数列中禁止在一个系列中同时选用 1.5×10n和1.6×10n，3×10n也只有证明必要和合理 时才采用。
被测 对象
传感器
变送器
显示、记 录装置
物理量
电量
电量/数字量
检测仪表的组成框图
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(一) 传感器
传感器也称敏感元件，一次元件，其作用 是感受被测量的变化并产生一个与被测量呈某种 函数关系的输出信号。
传感器分类：根据被测量性质分为机械量 传感器、热工量传感器、化学量传感器及生物量 传感器等；根据输出量性质分为无源电参量型传 感器(如电阻式传感器、电容式传感器、电感式 传感器等)与发电型传感器(如热电偶传感器、光 电传感器、压电传感器等)。
准 确 度 仪 仪 表 表 的 的 允 量 许 程 误 差 1 0 0 % Δ y m F a S x 1 0 0 %
Δmax—仪表所允许的误差界限，即允许误差；
yFS —仪表量程。
通常用准确度(精度)等级来表示仪表的准 确度，其值为准确度去掉“±符号”及“%”后 的数字再经过圆整取较大的约定值。
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四、检测仪表的分类
❖按被测参数性质分：过程参数(温度、压力、 流量、物位、成份 )、电气参数(电能、电流、 电压等)与机械量(位移、速度、振动等)；
❖按使用性质分类：实用型、范型和标准型；
❖其他分类方式：工作原理不同，分为模拟式、 数字式和图像式等；按仪表功能的不同，可分 为指示仪、记录仪、积算仪等；按仪表系统的 组成方式的不同，分为基地式仪表和单元组合 式仪表；按仪表结构的不同，分为开环式仪表 与闭环式(反馈式)仪表。
以下仅介绍静态性能指标。
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(一)测量范围与量程
测量范围:指在正常工作条件下，检测系统或仪 表能够测量的被测量值的总范围，测量范围用
下限值ymin至上限值ymax来表示，即ymin～ ymax。
测量量程:为测量范围上限与下限的代数差，即
yFS=ymax-ymin
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(二)准确度
定义：准确度也称精确度，是指测量结果与实际值
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例1：某压力表的量程为10MPa，测量值的允许 误差为0.03MPa，则仪表的准确度等级为？
解：
0.03/10×100%=0.3%
因为我国的自动化仪表精度等级中不推荐 采用0.3级仪表，所以仪表的准确度等级应为0.5 级。
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(三) 线性度
仪表实测输入输出特性
曲线与理想线性输入输出特
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五、检测仪表的主要性能指标
❖静态性能指标:
不必考虑仪表输入量与输出量之间的动态 关系而只需考虑静态关系，联系输入量与输出量 之间的关系式中不含有时间变量。
❖动态性能指标:
是测量仪表在动态工作过程中所呈现出的 特性，其反映测量仪表对随时间变化的被测量所 响应的性能，通常采用时域特性与频域特性等来 表征。
《自动检测和过程控制》 (第4版) 电子课件
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上篇 自动检测
自动检测技术主要介绍工业过程控制中温度、 压力、流量、物位、成分、机械量等的检测原 理、方法与检测仪表。内容如下：
检 温 压机新 测 技 术 基 度 检 测 与 力械量测量与型检测技术 础 仪仪 刘玉长表表
流 量 测 量 与 仪
物 位 检 测 仪 表
性曲线的偏离程度(如图)。用
实际输入输出特性曲线与理
想输入输出特性曲线间最大
偏差值Δm与量程yFS之比百
分数来表示，如图。
仪表线性度示意图
线性度
m100% yFS
1-实测曲线;2-理想曲线
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(四)变差
变差也称回差或迟滞误差，在外界条件不 变的前提下，使用同一仪表对某一参数进行正反 行程(即逐渐由小到大和逐渐由大到小)测量，两 示值之差为变差，变差反映仪表检验时所得的上 升曲线与下降曲线经常出现不重合的现象。
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(二) 变送器
其作用是将敏感元件输出信号变换成既保 存原始信号全部信息又更易于处理、传输及测量 的变量，因此要求变换器能准确稳定的实现信号 的传输、放大和转化。
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(三) 显示(记录)仪表
也称二次仪表，其将测量信息转变成人感 官所能接受的形式，是实现人机对话的主要环节。 显示仪表可实现瞬时或累积量显示，越限和极限 报警，测量信息记录，数据自动处理，甚至参量 调节功能。一般有模拟显示、数字显示与屏幕显 示三种形式。
我国自动化仪表精度等级【GB/T13283-2008】 有0.01、0.02、(0.03)、(0.05)、0.1、0.2、0.25、 (0.3)、(0.4)、0.5、1.0、1.5、(2.0)、2.5、4.0、5.0 等级别(括号内的精确度等级不推荐采用)。
一般科学实验用的仪表精度等级在0.05级以 上；工业检测用仪表多在0.1~5.0级，其中校验用 的标准表多为0.1或0.2级，现场用多为0.5~5.0级。
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二、检测的基本方法
检测方法是实现检测过程所采用的具体方 法。根据检测仪表与被测对象的特点，检测方法 主要有以下几种： (1)接触式与非接触式; (2)直接、间接与组合测量； (3)偏差式、零位式与微差式测量。
还有其他的分类(如根据物理量、检测原理)。
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三、检测仪表的组成
检测仪表是实现检测过程的物质手段，是 测量方法的具体化，它将被测量经过一次或多次 的信号或能量形式的转换，再由仪表指针、数字 或图像等显示出量值，从而实现被测量的检测。
表.
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第一章 自动检测技术基础
本章介绍自动检测技术、仪表的基 本概念与有关测量误差及处理的基本原 理与方法。
第一节 自动检测的基本概念 第二节Байду номын сангаас测量误差及处理方法 第三节 测量不确定度
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第一节 自动检测的基本概念
一、检测
检测即测量，是为准确获取表征被测对象 特征的某些参数的定量信息，利用专门的技术工 具，运用适当的实验方法，将被测量与同种性质 的标准量(即单位量)进行比较，确定被测量对标 准量的倍数，找到被测量数值大小的过程。
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准确度等级(精度等级)
国际法制计量组织(OIML)建议书No.34推荐， 仪表的准确度等级采用以下数字：
(1,1.5,1.6,2,2.5,3,4,5,6)×10n ,n=1,0,-1,-2,-3等
上述数列中禁止在一个系列中同时选用 1.5×10n和1.6×10n，3×10n也只有证明必要和合理 时才采用。
被测 对象
传感器
变送器
显示、记 录装置
物理量
电量
电量/数字量
检测仪表的组成框图
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(一) 传感器
传感器也称敏感元件，一次元件，其作用 是感受被测量的变化并产生一个与被测量呈某种 函数关系的输出信号。
传感器分类：根据被测量性质分为机械量 传感器、热工量传感器、化学量传感器及生物量 传感器等；根据输出量性质分为无源电参量型传 感器(如电阻式传感器、电容式传感器、电感式 传感器等)与发电型传感器(如热电偶传感器、光 电传感器、压电传感器等)。