仪表与自动化电子教案项目二测量系统集成与调试

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1、仪表与自动化刘书凯陆建国主编化学工业出版社仪表与自动化项目二测量系统集成与调试（一）引领学生学习测量的基本知识，掌握压力（P）、物位（L）、流量（F）、温度（T）及物质成分（A）测量仪表的使用特点。（二）学生通过分组训练，进行典型测量系统的安装与调试。（三）成果展示：学生写出安装调试项目报告。一、项目梗概二、知识链接测量的基本知识（一）测量过程测量过程是将被测变量与其相应的标准单位进行比较，从而获得确定的量值的过程。（二）测量误差测量的目的就是为了获得真实值，而测量值与真实值不可能完全一样，始终存

2、在一定的差值。这个差值就是测量误差。测量的基本知识1．按误差的表示方式分（1）绝对误差仪表的测量值与被测量真实值之差称作绝对误差。Δ＝Z－Zt≈Z－Z0（2－1）式中Z——测量值，即检测仪表的指示值；Zt——真实值，通常用更精确仪表的指示值Z0近似地表示实际值；Δ——绝对误差。绝对误差越小，说明测量结果越准确，越接近真实值。但绝对误差不具可比性。（2）相对误差用绝对误差与近视真实值的百分比表示测量误差较为确切，即相对误差。（2—2）（3）引用误差也叫满度百分误差，用仪表指示值的绝对误差与仪表的量程

3、之比的百分数来表示。即（2－3）式中—引用误差；M——仪表的量程，M=Xmax－XminXmax——仪表量程上限值；Xmin——仪表量程下限值。绝对误差与相对误差的大小反映的是测量结果的准确程度，而引用误差的大小反映的是测量工具（仪表）性能的好坏。测量的基本知识2．误差出现的规律来分（1）系统误差（又叫规律误差）——大小和方向具有规律性的误差叫系统误差，一般可以克服。（2）过失误差（又叫疏忽误差）——测量者在测量过程中疏忽大意造成的误差叫过失误差，操作者在工作过程中，加强责任心，提高操作水平，可以

4、克服疏忽误差。（3）随机误差（又叫偶然误差）——同样条件下反复测量多次，每次结果均不重复的误差叫随机误差，是由偶然因素引起的，不易被发觉和修正。测量的基本知识3．按误差的工作条件分（1）基本误差——是仪表在规定的工作条件（如温度、湿度、振动、电源电压、电源频率等）下，仪表本身所具有的误差。（2）附加误差——是仪表在偏离规定的工作条件下使用时附加产生的误差。此时产生的误差等于基本误差与附加误差之和。检测仪表的基础知识（一）检测仪表的分类1．根据敏感元件与被测介质是否接触，可分为接触式检测仪表和非接触

5、式检测仪表。2．按精度等级可分为标准仪表和工业用表。3．按被测变量分类，一般分为压力、物位、流量、温度检测仪表和自动成分分析仪表等。4．按仪表的安装与功能分类，通常可分为一次仪表（现场测量与变送仪表）、二次仪表（控制室显示、记录仪表）等。检测仪表的基础知识（二）检测仪表的品质指标1．精确度（准确度）仪表的精确度是描述仪表测量结果准确程度的指标。在实际检测过程中，都存在一定的误差，其大小一般用精度来衡量。仪表的精度，是仪表最大引用误差δmax去掉正负百分号后的数值。仪表精度等级越小，精确度越高。当一

6、台仪表的精度等级确定以后，仪表的允许误差也随之确定。仪表的允许误差表示为δ表允，合格仪表的精度δmax不超过其仪表的最大允许误差δ表允。这叫精度合格。检测仪表的基础知识2．变差（回差）在外界条件不变的情况下，用同一台仪表对某一参数进行正、反行程测量时，其所得到的仪表指示值是不相等的，对同一点所测得的正、反行程的两个读数之差就叫该点的变差（也叫回差）。变差表示测量仪表的恒定度，说明仪表的正向（上升）特性与反向（下降）特性的不一致程度。合格仪表的最大变差不能大于仪表的最大允许误差。这叫恒定度合格。一台

7、合格仪表必须满足其精度和恒定度（变差）同时合格，缺一不可。在工业生产过程中，仪表往往需要满足工艺要求，即仪表的最大允许误差要不超过工艺允许的最大误差。检测仪表的基础知识3．灵敏度与灵敏限灵敏度是表征仪表对被测变量变化的灵敏程度的指标。是指仪表的输入变化量与仪表的输出变化量（指示值）之间的关系。对同一类仪表，标尺刻度确定后，仪表的测量范围越小，灵敏度越高。但灵敏度高的仪表精确度不一定高。灵敏限是指能引起仪表指示值发生变化的被测量的最小改变量。一般来说，灵敏限的数值不应大于仪表最大允许绝对误差的一半。

8、检测仪表的基础知识（三）测量系统的构成利用各种检测仪表自动连续地对相应的工艺变量进行检测，并能自动指示或记录的系统，称为过程检测系统。一次仪表一般包含测量、传送元件（统称为变送器），二次仪表为显示仪表。测量部分一般与被测介质直接接触将被测变量转换成与其成一定函数关系信号，传送部分主要起信号传送放大作用，将信号转换为统一标准信号（如4～20mADC电流）送给显示仪表，显示部分将中间统一标准信号转换成与被测变量相应的测量值显示、记录下来。三、情境建立由教师（代表管理方）对学生（员工）根