第一讲 自动控制系统与测量的基本概念.pptVIP

* 测量的基本概念 二、仪表的性能指标 1、精度；2、变差；3、灵敏度与灵敏限（模拟仪表）；4、分辨力（数字仪表）；5、线性度；6重复性；7、反应时间（动态误差）。 * 测量的基本概念 1、精度：绝对误差能够在一定程度上反应仪表的精度；相对误差能够更有效地反应仪表的精度。这是由于…。 因此，工业上常将绝对误差折合成仪表测量范围的百分数，称为相对百分误差。实践中，就是根据该相对百分误差确定仪表的精度等级。 * 精度等级（精度） ——表示仪表测量结果的可靠程度。 仪表的精度等级是根据仪表的相对误差来定义的。 具体做法：相对误差去掉“±”号及“%”后，系列化圆整后的数值。仪表精度等级数值越小，说明仪表测量准确度越高。 * 仪表的精度等级以一定的符号形式表示在仪表标尺板上，如1.0外加一个圆圈或三角形。精度等级1.0，说明该仪表允许误差为1.0%。 目前我国生产的仪表的精度等级有： 0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5,2.5,4.0等。 显然仪表精度等级数值越小，说明仪表测量准确度越高。 1.0 1.0 允许误差？ * 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，表示仪表的精确度越高。 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。 * [例1] 某台测温仪表的量程是600--1100℃，其最大绝对误差为±4 ℃，试确定该仪表的精度等级。 由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表，而该仪表的最大引用误差超过了0.5级仪表的允许误差，所以这台仪表的精度等级应定为1.0级。 解 仪表的最大相对误差为 * [例2] 某台测温仪表的量程是600--1100℃，工艺要求该仪表指示值的误差不得超过±4 ℃，应选精度等级为多少的仪表才能满足工艺要求。 解 根据工艺要求，仪表的最大允许误差为 * ±0.8%介于允许误差±0.5%与±1.0%之间，如果选择允许误差为±1.0%,则其精度等级应为1.0级。量程为600～1100℃，精确度为1.0级的仪表，可能产生的最大绝对误差为±5℃，超过了工艺的要求。所以只能选择一台允许误差为±0.5%，即精确度等级为0.5级的仪表，才能满足工艺要求。 * ☆☆仪表的精确度等级☆☆ 习题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 去掉?和%为1.25，因此该变送器精度等级为1.5级 * ☆☆仪表的精确度等级☆☆ 习题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，请选择该仪表的精度等级。 解：同样，先求最大相对百分误差 因此该流量计必须选择1.0级的流量计 * ☆☆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。 * 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。 * 仪表精度与量程有关，量程是根据所要测量的工艺变量来确定的。在仪表精度等级一定的前提下适当缩小量程，可以减小测量误差，提高测量准确性。 * 测量的基本概念 2、变差：对于某一输入量，测量仪表在正行程时的输出量明显地、有规律地不同于其在反行程时在同一输入量下的输出量，被测量值正行程和反行程所得到的两条特性曲线之间的最大偏差。造成变差的原因有多种，如磁性材料的磁滞、弹性材料的内摩擦、运动部件的干摩擦及间隙等。 * 测量的基本概念 * 测量的基本概念 变差可用测量仪表正行程和反行程特性之间之间的最大差值，以满量程输出的百分比来表示： * 测量的基本概念 3、灵敏度与灵敏限（模拟仪表中常用）：灵敏度是指测量仪表在静态工作条件下，输出量的变化与引起该变化量的输入变化量之比，其表达式为： * 测量的基本概念 3、灵敏度与灵敏限： 由于种种原因，会引起灵敏度变化，从