《过程参数的检测》PPT课件

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1、Chap4控制系统中的仪器仪表基本控制系统基本控制系统被控对象执行器控制器检测变送仪表人的操作被控对象手脚大脑眼睛传感器：一次仪表变送器：二次仪表执行器4.1过程参数的检测概述压力检测温度检测流量检测物位检测成分和物性参数的检测软测量技术简介3.1概述检测过程与测量误差过程参数的一般检测原理变送器的基本特性和构成原理变送器的若干共性问题3.1.1检测过程与测量误差检测过程参数检测就是用专门的技术工具，依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值。被测变量传感器参数检测的基本过程被测对象变送器显示装置传感器又称为检

2、测元件或敏感元件，它直接响应被测变量，经能量转换并转化成一个与被测变量成对应关系的便于传送的输出信号，如mV、V、mA、Ω、Hz、位移、力等等。由于传感器的输出信号种类很多，而且信号往往很微弱，一般都需要经过变送环节的进一步处理，把传感器的输出转换成如0～10mA、4～20mA等标准统一的模拟量信号或者满足特定标准的数字量信号，这种检测仪表称为变送器。有些时候，传感器可以不经过变送环节，直接通过显示装置把被测量显示出来。测量误差测量误差——仪表测得的测量值与被测真值之差由于真值在理论上是无法真正被获取的，因此

3、，测量误差就是指检测仪表（精度较低）和标准表（精度较高）在同一时刻对同一被测变量进行测量所得到的2个读数之差。即：x0——标准表读数测量误差的几种表示形式：绝对误差实际相对误差标称相对误差相对百分误差检测仪表的主要性能指标仪表的精确度一台测量范围0～1000kPa的压力测量仪表，其最大绝对误差10kPa(在整个量程范围内)，另一台测量范围0～400kPa的压力测量仪表，其最大绝对误差5kPa，请问哪一台压力检测仪表的精度更高？虽然后者的最大绝对误差较小，但这并不说明后者较前者精度高。在自动化仪表中，通常是以最

4、大相对百分误差来衡量仪表的精确度，定义仪表的精度等级。由于仪表的绝对误差在测量范围内的各点上是不相同的，因此在工业上通常将绝对误差中的最大值，即把最大绝对误差折合成测量范围的百分数表示，称为最大相对百分误差:仪表的精度等级（精确度等级）是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差。检测仪表的主要性能指标☆☆仪表的精确度等级☆☆仪表的精度等级（精确度等级）是指仪表在规定的工作条件下允许的最大相对百分误差。把仪表允许的最大相对百分误差去掉“±”号和“％”号，便可以用来确定仪表的精度等级。目前，按照国家统一规定

5、所划分的仪表精度等级有：0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0等。所谓的0.5级仪表，表示该仪表允许的最大相对百分误差为±0.5％，以此类推1.51.0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。精度等级一般用一定的符号形式表示在仪表面板上：检测仪表的主要性能指标☆☆仪表的精确度等级☆☆例1：某压力变送器测量范围为

6、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级例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0.5m3/h，请确定该仪表的精度等级。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级的流量计结论：工艺要求得允许误差≥仪表的允许误差≥校验所得到的相对百分误差检测仪表的主要性能指标☆☆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

7、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：

8、△max

9、＝70×1％＝0.7℃测量范围为0～100℃的仪表的最大允许绝对误差为：

10、△max

11、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：

12、△max

13、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～

14、100℃的温度测量仪表才满足本题的测量要求。检测仪表的主要性能指标非线性误差在通常情况下，总是希望测量仪表的输出量和输入量之间呈线性对应关系。测量仪表的非线性误差就是用来表征仪表的输出量和输入量的实际对应关系与理论直线的吻合程度。通常非线性误差用实际测得的输入－输出特性曲线（也称为校准曲线）与理论直线的之间的最大偏差和测量仪表量程之比的百分数来表示：被测变量仪表输出理论实际检测仪表的主要性能指标变差