第三章 检测仪表与传感器 — 压力测量(PPT-61)

xi xt
式中：Δ－测量的绝对误差；xi－测量所得值； xt－待测参数真值。 绝对误差反映了测量的精度。
Q:什么是真值?什么是约定真值?相对真值?
答: 真值是一个变量本身所具有的真实值，它是一个理想的概 念，一般是无法得到的，所以在计算误差时，一般用约定真 值或相对真值来代替。
❖ 约定真值是一个接近真值的值，它与真值之差可忽略不计。 实际测量中以在没有系统误差的情况下，足够多次的测量值 之平均值作为约定真值。
6、反应时间
❖ 测量时被测量突然变化后，仪表指示值总要经过一段时间才 能准确显示出来。
❖ 反应时间用来衡量仪表能不能尽快地反应出参数变化的品质 指标。反映了仪表动态特性的好坏。
2、变差
在规定的条件下对同一参数 仪
进行重复测量时，各次读数之间
表 示
存在着差值，其中最大的差值称 值
为仪表的变差，变差是衡量仪表
显示数值的重复性(或叫复现性)、
稳定性的一个品质指标。
x正－x反 被测参数
❖ 在实际工作中，测量仪表变差是对同一被测参数从 不同方向进行正、反行程的测量。读数中两者最大 差值的绝对值对仪表量程范围的百分数，称为仪表 的变差，则用γ表示变差、则
第3章 检测仪表与传感器
3.1 概 述
❖ 一、测量过程与测量误差 ❖ 二、仪表的性能指标 ❖ 三、检测系统的构成 ❖ 四、工业仪表的分类
一、测量过程与测量误差
1. 测量过程 实质：将被测参数与其相应的测量单位进行比较的 过程。
而测量仪表就是实现这种比较的工具。wenku.baidu.com误差不能消除，只能减小。
准确度：测量值与被测量真值的接近程度； ❖ （1）绝对误差：测量值与被测量真值之差
x正 x反 max 100%
x上 x下
❖ 仪表允许变差的数值应等于或小于仪表的精度。
例3：校验一台量程为0～250mm H2O的差压变送 器，差压由0上升至100mm H2O时，差压变送器的 读数为98mm H2O。当从250mm H2O下降至 100mm H2O时，读数为103mm H2O，问此仪表在 该点的变差是多少?
例1：一台精度等级为0.5级，量程范围为600～1200℃的电子 电位差计，它的最大允许绝对误差是多少?校验时，如其中的 某一点最大绝对误差是4 ℃ ，问此表是否合格?
解：根据 K%＝ max 100％ 得
x上 x下
Δmax＝(x上－x下 )K％＝(1200一600)×0.5％＝3℃ 最大允许绝对误差为3℃，而校验时某点的最大绝对误差
仪表示值
△fmax
5、线性度
表征线性刻度仪表输出量与输入量的实际校 准曲线与理论直线的吻合程度。
被测变量
线性度通常用实际测得的输入－输出特性曲线 （称校准曲线）与理论直线之间的最大偏差与测量 仪表量程之比的百分数来表示。
f
f max 仪表量程
100％
式中： δf－－线性度； Δfmax－－校准曲线对于理论直线的最大偏差。
解：
x正 x反 max
100%
98 103 100% 2%
x上 x下
250 0
所以，该点的变差为2％。
3、灵敏度与灵敏限
仪表对被测参数变化的灵敏程度。它是指仪表在达到稳 定状态以后，仪表输出信号变化Δα与引起此输出信号变的 被测参数(输入信号)变化量Δx之比，用S表示灵敏度，则
S
x
因此，仪表的灵敏度可用一个比值即输出量、被测量 (输入量)的比来表示。在数值上就等于单位被测参数变化 量所引起的仪表指针移动的距离(或转角)。
仪表的灵敏限是指能够引起仪表指示值(输出 信号)发生变化(动作)的被测参数(输入信号)的最 小(极限)变化量。
一般仪表的灵敏限的数值应不大于仪表允许误 差绝对值的一半。
4、分辨力
表示仪表灵敏度（灵敏限）的大小。 定义：数字显示器最末一位数字间隔所代表的被测参数变 化量。 不同量程的分辨力也不同，相应于最低量程的分辨力称为 该表的最高分辨力，也称灵敏度。 分辨率：当数字式仪表的灵敏度用它与量程的相对值表示 时，就是其分辨率。
化工仪表 电子课件
第三章 检测仪表与传感器 — 压力测量
化学与环境工程学院 石新雨
湖北民族学院
第3章 检测仪表与传感器
1 概述
√
2 压力检测及仪表
√
3 流量检测及仪表
4 物位检测及仪表 5 温度检测及仪表
6 现代检测技术与传感器的发展
本章基本要求：
➢ 了解压力单位及测压仪表的几种分类； ➢ 了解液柱式压力计与活塞式压力计的基本原理； ➢ 初步掌握电气式和弹性式压力计的基本原理及其选用方法。 ➢ 了解各种流量计的测量原理； ➢ 重点掌握差压式流量计及转子流量计的基本原理和应用。 ➢ 了解各种液位测量方法； ➢ 掌握差压式液位计的工作原理； ➢ 初步掌握液位测量中零点迁移的意义及计算方法。 ➢ 掌握热电偶温度计及热电阻温度计的测温原理。 ➢ 熟悉热电偶温度测量中的冷端温度补偿的作用及方法。
二、仪表的性能指标
1、精确度（精度）
衡量仪表准确程度的指标，是相对百分误差的最大值。
允＝
仪表允许的最大绝对误差 测量范围上限值 测量范围下限值
100％
❖ 数值越大，精度越低，利用这一原则来统一规定仪表的 精度等级，将允许误差的“±”和“％”号去掉，表示仪 表之精度等级。
❖ 我国的仪表精度等级：0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4， 0.5，1.0，1.5，2.5，4.0。
是4℃，大于3℃，所以此表不合格、应重新进行检查修理。
例2：检定一块1.5级刻度为0～100Pa的压力表，发 现在50Pa处的误差最大，为1.4Pa，其他刻度处的误 差均小于1.4Pa，问这块压力表是否合格?
解：该表的最大允许误差δ允为 允＝1010.4 0 100％＝1.4％ 1.5%
所以，这块压力表合格。
❖ 相对真值是指当高一级标准仪器的误差仅为低一级的1/3～ 1/20时，可认为高一级的标准仪器或仪表示值为低一级的相 对真值。
（2）相对误差
定义：绝对误差Δ与标准表测量所得值的比较。
100% ε－相对误差。
x0
相对误差用来评价不同被测值的精度。 1）实际相对误差：绝对误差与被测量真值之比； 2）示值相对误差：绝对误差与仪表指示值之比； 3）引用相对误差：绝对误差与仪表满刻度值之比。 ❖ 允许误差：最大引用相对误差。