检测仪表与传感器_化工仪表

1.0 1.5
也有以
±0.2％FS
等形式写出
仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。精度等级数值越小，仪表精确度越高。
精度等级数值小于等于0.05的仪表通常用来作为标准表，而工业用表的精度等级数值一般大 于等于0.5。 10
检测仪表的主要性能指标
☆☆仪表的精确度等级☆☆
例1：某压力变送器测量范围为0～400kPa，在校验该变送器时测得的最大
0.5 *100% 1.25% 40 0
因此该流量计必须选择1.0级的流量计
结论：
工艺要求的允许误差 ≥
仪表的允许误差 ≥
11
校验所得到的相对百分误差
检测仪表的主要性能指标
☆☆仪表的精确度等级☆☆
例3：某被测温度信号在70～80℃范围内变化，工艺要求测量误差不超过±1％，现有两
台温度测量仪表，精度等级均为0.5级，其中一台仪表的测量范围是0～100℃，另 一台仪表的测量范围是0～200℃，试问这两台仪表能否满足上述测量要求。
3.1.1 检测过程与测量误差
检测
过程
被测对象
参数检测就是用专门的技术工具，依靠能量的 变换、实验和计算找到被测量的值。
被测 传感器 变送器 显示、控制仪表 (装置)
变量
参数检测的基本过程
℃ 被测量 Pa m …… 传感器 mV Hz uA …… 微弱信号 非线性 1～5VDC 变送器 4～20mA 0～10mA …… 标准信号
解：由题意可知，被测温度的允许最大绝对误差为：|△max|＝80×1％＝0.8℃ 测量范围为0～100℃的仪表的最大允许绝对误差为：|△max|1＝100×0.5％＝0.5℃ 测量范围为0～200℃的仪表的最大允许绝对误差为：|△max|2＝200×0.5％＝1.0℃
根据上述计算，虽然两台仪表的精度等级均为0.5级，但只有测量范围是0～100℃ 的温度测量仪表才满足本题的测量要求。
max 最大绝对误差 ＝ 100% 量程 xmax xmin
仪表的精度等级（精确度等级）是指仪表在规定的工作条件下允许的 最大相对百分误差。
9
检测仪表的主要性能指标
仪表的精确度等级：指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差。
（把仪表允许的最大相对百分误差去掉“±”号和“％”号，便可用来确定其精度等级） 目前，按照国家统一规定所划分的仪表精度等级有： 0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。 所谓的0.5级仪表，表示该仪表允许的最大相对百分误差为±0.5％，以此类推。 精度等级一般用一定的符号形式表示在仪表面板上：
第3章 检测仪表与传感器

概述 压力检测及仪表 流量检测及仪表 物位检测及仪表 温度检测及仪表
1
秒的定义

以铯原子(133)的原子基态两个超精细能级间 跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间。
2
千克的定义

以铂铱合金制成、底面直径为39毫米、高为39 毫米的国际千克原器（圆柱体）的质量被规定 为1千克。目前它保存在法国巴黎的国际计量 局里。
3
一米是怎样定义的

国际单位制中长度的单位，是七个基本单位之 一。1983年被定义为光在真空中1/299792458 秒的时间内所通过的距离。（第17届国际计量 大会，第一号决议） 由于我们已经事先定义光速精确值为299， 792，458米每秒，米的这个定义使得它的长 度只依赖于一秒的持续时间。现在，光在真空 中两点间传播的时间长短不再关系到光的速度， 而是决定着两点间的距离！
4
3.1 概述
检测过程与测量误差 仪表的性能指标 工业仪表的分类
5
概述

检测仪表
用来检测生产过程中的各个有关参数的技术工具。

传感器
用来将生产过程中的各个有关参数转换为一定的便于传 送的信号（电信号或者气压信号）的仪表。

变送器
当传感器的输出为单元组合仪表中规定的标准信号事， 通常称为变送器。
6
变差
max
测量范围上限－测量范围下限
100％
仪 表 输 出
下行程
max
上行程
被测变量
13
检测仪表的主要性能指标
灵敏度和分辨力
灵敏度是表征检测仪表对被测量变化的灵敏程度，它是指 仪表
的指示位移变化量与被测参数变化量之比，即 灵敏度＝Δy/Δx 分辨力又称为灵敏限，是能引起仪表指针发生位移变化的被测参数的最小变化
测量误差的几种表示形式：
绝对误差
xi x0
100% x0
8
相对误差
2
3.1.2 检测仪表的主要性能指标
仪表的精确度 一台 0 ～ 1000kPa 的压变，其最大绝对误差 10kPa( 在整个量程范围
内)另一台0～400kPa的压变，其最大绝对误差 5kPa， 哪台精度更 高？ 虽然后者的最大绝对误差较小，但这并不说明后者较前者精度高。在自动化仪表 中，通常是以最大相对百分误差来衡量仪表的精确度，定义仪表的精度等级。 由于仪表的绝对误差在测量范围内的各点上是不相同的，因此在工业上通常 将绝对误差中的最大值，即把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示，称为 最大相对百分误差:
12
检测仪表的主要性能指标
变 差
在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对被测变量在全量程范围内 进行正反行程（即逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，对应于同 一被测值的仪表输出可能不等，二者之差的绝对值即为变差。 变差的大小，根据在同一被测值下正反特性间仪表输出的最大绝对误 差和测量仪表量程之比的百分数来表示 ：
显示、控制
仪表(装置)
传感器、变送器定义参见P35。
7
测量误差
测量误差——仪表测得的测量值 由于
x i 与被测真值 xt 之差 xi xt
xt 在理论上是无法真正被获取刻对同一被测变量进行测量所得到的 xi x0 x0——标准表读数 2个读数之差。 即：
绝对误差为—5kPa，请确定该仪表的精度等级。 解：先求最大相对百分误差 400 0 *100% 1.25%
5
去掉和%为1.25，因此该变送器精度等级为1.5级
例2：根据工艺要求选择一测量范围为0~40m3/h的流量计，要求
测量误差不超过0.5 m3/h，请确定该仪表的精度等级。 解：同样，先求最大相对百分误差