徐志良电与气检测技术课件 .pptVIP

三、测量仪表的基本功能 测量实际上是能量的变换、传递和比较的过程(如：水银温度计测温时，温度的变化被变换成玻璃管内水银柱的热膨胀位移，而温度的标准量为玻璃管上的刻度，这样被测的温度值和标准量都被变换成线位移，两者比较后即可得到被测温度的数值)。 由此可见，各种测量仪表一般都应具有变换、选择、比较、显示等四种功能。 1、变换功能 变换是指把被测物理量按一定的规律转变成另一物理量的过程，它们之间的输入输出函数关系如下式： 式中： 为输出， 为被测物理量； 当变换前后，输出与输入之间成简单比例关系，如 ，其中 当为常数时，此时，变换元件的这种输入输出关系被称之为线性关系。比如，放大器就可以看成是一种线性变换元件，而且放大器的输入输出为相同的物理量，即为同类量的变换，因此放大器是一种特殊的线性变换元件。 2、选择功能 在实际系统中，除了有用信号外，还有许多其他的影响系数(也可以被认为是干扰信号)如 、 、…、 ，这些干扰信号都会不同程度的影响着输出，我们就要在有用信号与影响因素( 干扰信号 ) 、 、…、 之间，选择出有用信号，它们之间的输入输出关系如下式： 一般而言，我们不希望 、 、…、 ，等因素对 输出产生影响，因此，我们采用一定的器件、电路来选择有用信号，抑制其他一切无用的干扰信号。 比如：滤波器 采用低通滤波器，在选择合适的参数后，就可以将大部分的高频噪声进行极大的衰减，而低频有用信号则可以无衰减(放大)的通过低通滤波器。 因此，对一些特定的干扰信号，我们可以设计一些特定的电路来降低或减少这些干扰信号对测量结果的影响。 选择功能是测量仪表的重要功能之一，仪表性能的优劣都与其选择功能密切相关。 3、比较功能 由前述的测量的基本方程 可以看出，通常被测物理量应与某一标准量作比较后才进行读数，如温度计事先标定好一系列刻度后，所测的实际温度值与事先标定好的温度比较就可以得到实际温度值。 4、显示功能 测量的一个目的就是将测量结果显示给观测者，因此，一般而言，测量系统或测量仪表通常都留有人机接口。在数字化测量中，测量结果通常可以通过液晶显示LCD、数码管LED、或者通过直接打印等方式显示给观测者。在模拟化测量中，测量结果用指针式表头、指针式记录仪等方式显示给观测者。 第二节 测量仪表的结构和基本性能 一、仪表的基本性能 仪表性能优劣的评价：以各种指标作为评价依据。 评价仪表测量能力的主要指标： 1、精确度 2、稳定性 3、测量范围 4、输入输出(I/O)特性等。 (一) 精确度（精度） 精确度指标的表述内容：精密度、准确度和精确度。 1、精密度 表明仪表指示值(测量值)的分散程度。 指标的特点： 1) 对某一稳定的被测物理量，用同一台测量仪表，由同一个测量者用同一精细程度，短时间(保证被测物理量不发生改变)内连续重复测量多次，其测量结果(示值)的分散程度； 2) 愈小，表明测量愈精密，其精密度愈高； 例：某温度仪表的精密度为：0.5℃，说明该仪表多次测量结果之间的分散程度不大于0.5℃。 2、准确度 3、精确度(精度) 说明： 例： 用电压表测量一个真实值为1.50V的电压，获得6个测量结果，分别为：1.58V、1.56V、1.48V、1.51V、1.46V、1.52V，假设这6个测量结果都符合各种测量的要求，此时认为该电压表： 精密度 V； 准确度 V。 ? 注： 1、精密度表明：测量数据之间的分散程度； 2、准确度表明：测量值与真实值之间的偏离程度； (二) 稳定性 表征仪表示值稳定性的指标： 1、时间上的稳定性，以稳定度表示； 2、仪表外部环境和工作条件变化所引起的指示值不稳定，以各种影响系数来表示。 1、稳定度 2、环境影响 环境影响的表现： 1)、使用仪表时的周围环境，如室温、大气压、振动等外部状态变化引起仪表指示值的变化； 2)、电源电压、波形、频率等工作条件变化引起仪表指示值变化， 环境影响的表示方法：