第三章 检测仪表与传感器(压力测量)1.ppt

第三章 检测仪表与传感器 教学要求 掌握误差及精度的计算；仪表性能指标。 了解压力、流量、物位、温度测量仪表的种类及结构。 重点掌握压力、流量、物位、温度测量仪表的工作原理及使用特点。 传感器 ：将工艺参数检测出并转换为一定的便于传送的信号的仪表。 变送器 ：将所测得的工艺参数转换为统一的标准信号，送往控制器或显示仪表，则传感器就为变送器。 QDZ中，转换为0.02~0.1Mpa. DDZ中 ，DDZ-Ⅱ,转换为0~10 mADC DDZ-Ⅲ,转换为4~20 mADC §3.1概述 教学内容：误差及精度的计算；仪表性能指标。 一．测量过程与测量误差 1．测量过程： 测量仪表：将被测参数经过一次或多次能量的转换，转换成便于测量的信号能量形式，并由指针位移或数字形式显示出来。 2．测量误差measuring error 测量值与真实值的差异。 （1）绝对误差（△） 理论上：△=xi-xt 工程上， △=x-x0 ? 绝对误差常指：△max 有单位、正负号。 误差产生的原因： 选用的仪表精确度有限，实验手段不够完善、环境中存在各种干扰因素，以及检测技术水平的限制等原因. （2）相对误差（y） ：某一点的绝对误差△与它的真实值xt（或x0）之比。 y——仪表在x0处的相对误差。 有正或负号，无量纲，用%表示。 二.测量仪表的品质指标 performance specification 衡量仪表性能优劣的指标，常用的指标： 精度等级 指示变差（恒定度） 灵敏度和灵敏限 反应时间 线性度 重复性 1．精确度（精度） （1） 相对百分误差 工程上将绝对误差折合成仪表标尺范围的百分数表示，称为相对百分误差。 δ越小，表越精确，实际上使用不方便。 （2）允许误差δ允 允许误差：出厂的仪表保证基本误差不超过某一规定值。 表示方法： δ允越大，表明仪表的准确度越低。 在测量范围内，任一点的测量误差不应超过δ允。 （3）精度等级 根据仪表的允许误差，可确定其精度等级 一般生产中 在误差允许范围，选用精度比较低的仪表经济实惠。 例 1. 某台测温仪的测温范围为 200-700 ℃校验时得到的最大误 ?差为4℃，确定 该仪表的精度等级。 例 2. 某台测温仪的测温范围为 0-1000 ℃。根据工艺要求，温度指示值的误差不允许超过±7℃，试问应如何选择仪表的精度等级才能满足以上要求？ 2.指示变差（恒定度） 正行程测量 反行程测量 指示变差：指在相同的外界条件下，使用同一仪表对相同的被测参数值进行正、反行程测量时，得到 的正反行程指示值之差称为该仪表在该读数点的指示变差。 变差是衡量仪表重复性（复现性）、稳定性的品质指标。 3．灵敏度（S）与灵敏限（灵敏域） 灵敏度（S）: 是反映仪表对被测参数变化的灵敏程度。 灵敏限: 能引起仪表指针发生动作的被测参数的最小变化量。 分辨率（数字仪表） 在仪表的最低量程上最末一位改变一个数所表示的被测参数变化量。 4.反应时间 反映仪表动态特性的好坏，用来衡量仪表能否尽快反映出参数变化的品质指标。 输入信号突然变化一个数值后，反应时间的表示方法 ： 输出信号（即指示值）由 ①开始→新稳定值的63.2% ②开始→新稳定值的95% 所用的时间 越短越好 5.线性度 用来说明输出量与输入量的实际关系曲线偏离直线的程度。 6.重复性 同一方向多次重复测量被测参数，所得标定特性曲线不一致的程度。 三.检测系统中的常见信号类型 四.检测系统中信号的传递形式 五.工业仪表的分类 按仪表使用的能源分 按信息的获得、传递、反映、和处理的过程分类 按仪表的组成形式来分类 1.按仪表使用的能源分类 （1） 气动仪表:???? 简单、直观、可靠；抗干扰能力强；价格低廉、防火防爆；但信号传递慢，距离短，不适于集中显示与控制，与计算机联用困难。 （2）电动仪表:? 信号联系方便；适于远距离传送和集中控制 、便于与计算机联用，可防火防爆；但结构复杂，易受环境影响。 （3）液动仪表:(略) 2.信息的获得、传递、反映、和处理的过程分类: （1）检测仪表： （2）显示仪表：各种模拟量、数字量的指示仪、记录仪、积算器、工业电视、图像显示器等。 （3）集中控制装置：各种巡回检测仪、巡回控制仪、程序控制仪、数据处理机、电子计算机、仪表控制盘和操作台等。 （4）控制仪表：电动、气动控制器、微处理机（代替模拟控制仪表）等。 （5）执行器：各种气动、电动、液动执行机构和控制阀。 3.按仪表的组成形式来分类: （1）基地式仪表: 将测量、显示、控制等各部分集中组装在一个壳体内，