13检测仪表的品质指标.pptx
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1、1.2 基本概念基本概念检测和仪表中常用的基本性能指标一、测量范围、上下限、量程二、零点迁移和量程迁移三、灵敏度和分辨率四、误差五、精确度六、滞环、死区和回差一、测量范围、上下限、量程n测量范围:是仪表按规定的精度进行测量的被测变量的范围。n测量范围的最小值和最大值分别称为测量下限和测量上限; 测量范围表示法:下限值上限值。n仪表的量程:是测量上限与下限值的代数差,即量程=测量上限值-测量下限值某秤测量范围为:0100公斤则量程为100公斤例如,一个温度测量仪表的下限值是 -50 ,上限值是150 ,则其测量范围可表示为-50150 ,量程为200 。由此可见,给出仪表的测量范围便知其上下限及
2、量程,反之,如果只给出仪表的量程,却无法确定其上下限及测量范围。记为:下上LLL秤的量程为:L=100公斤二、零点迁移和量程迁移n仪表的零点:指测量下限。n仪表测量范围的另一种常用的表示方法:是给出仪表的零点和量程。n在实际使用中,由于测量要求或测量条件的变化,需要改变仪表的零点或量程,为此,可以对仪表进行零点和量程的调整。n零点迁移:通常将零点的变化称为零点迁移;n量程迁移:量程的变化称为量程迁移。n例如,一把直尺的测量范围为010cm。(此时零点为0cm)如果把2cm处作为测量的起点,这时,测量范围变为-28cm。(此时零点为-2cm)右图为典型的单纯零点迁移情况。线段1为原来直尺的测量特
3、性曲线。线段2为零点迁移后的测量特性。二者斜率相同。可见,零点迁移至-2cm,而量程不变(即量程未迁移)。010cm10被测量真实长度直尺显示长度cm-28212右图为单纯量程迁移的示意图。(迁移后的量程增加了)量程迁移前与迁移后线段的斜率有所变化。实际也有零点迁移与量程迁移并存的情况,可扩大仪表的通用性。以上情况通常均需要改变仪表显示值。被测量真实值仪表显示值迁移前迁移后三、灵敏度和分辨率n灵敏度( ):是仪表对被测参数变化的灵敏程度。表示方法为:仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比。(在稳态条件下) 即XY输入变化量输出变化量灵敏度S可见,灵敏度也就是以上两图特性曲线的斜率。因此,量
4、程迁移就意味着灵敏度的改变;而如果仅仅是零点迁移则灵敏度不变。灵敏度的特点:n由灵敏度的定义可知,由于仪表的输入和输出量的单位不一定相同,所以,灵敏度有量纲,且由X和Y的量纲确定。为变量。非线性时为常数,仪表特性仪表特性为线性时为仪表的放大倍数。输入输出同量纲时。分格分格指针位移,则输出为标尺上的若仪表的输入为温度,SSSCSYCX /, n灵敏度具有可传递性:首尾串联的仪表系统,总灵敏度是个仪表灵敏度的乘积。n容易与灵敏度混淆的概念是仪表分辨率(又称仪表灵敏限、灵敏阈)。它表示引起输出值变化的最小输入量变化值。当输入有微小变化时输出就有变化,则说明分辨率高。灵敏度高,则分辨率高。四、误差n示
5、值和约定真值n绝对误差和相对误差n引用误差n最大引用误差和允许误差n误差n静态误差与动态误差示值和约定真值n示值:仪表指示装置所显示的被测值称为示值。它通常在很大程度上反映了被测真值。但是,严格的说,被测真值只是一个理论值,因为无论采用何种仪表测到的值都有误差。n约定真值:实际中,常用精度等级比较高的仪表测出的,或用特定方法确定的约定真值代替被测量的真值。绝对误差和相对误差n绝对误差:示值与公认的约定真值之差,通常简称误差。注意:误差值可正可负。 绝对误差=示值-约定真值n相对误差:绝对误差与约定真值之比。常用百分数表示,即约定真值绝对误差相对误差相对误差可以用来比较测量不同的被测量的精度的高
6、低。(相对误差越小,精度越高)例如:测量L1=10mm的尺寸,误差1=8um T2=80的温度, 误差2=0.005比较两次测量精度的高低。(不可用绝对误差表示)解:%008. 0mm10um8L11%00625. 080005. 0T22测温试验的精度高。引用误差n引用误差:由于仪表多应用在测量接近上限值的量,因而用量程取代相对误差公式中的约定真值得引用误差,即量程绝对误差引用误差%1 . 02002. 55 例如:量程为-10V10V的电压表,在测5.02V的电压时,示值为5V,则此时,该电压表的引用误差为:最大引用误差 是仪表的基本误差,主要质量指标之一。 最大绝对误差是在仪表全量程内被
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