第1章 自动检测技术基础.ppt

《第1章 自动检测技术基础.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《自动检测和过程控制》(第4版)电子课件上篇自动检测自动检测技术主要介绍工业过程控制中温度、压力、流量、物位、成分、机械量等的检测原理、方法与检测仪表。内容如下：检测技术基础流量测量与仪表物位检测仪表成分分析仪表温度检测与仪表压力检测与仪表机械量测量与仪表显示仪表新型检测技术与仪表第一章自动检测技术基础本章介绍自动检测技术、仪表的基本概念与有关测量误差及处理的基本原理与方法。第一节自动检测的基本概念第二节测量误差及处理方法第三节测量不确定度第一节自动检测的基本概念一、检测检测即测量，是为准确获取表征被测

2、对象特征的某些参数的定量信息，利用专门的技术工具，运用适当的实验方法，将被测量与同种性质的标准量(即单位量)进行比较，确定被测量对标准量的倍数，找到被测量数值大小的过程。二、检测的基本方法检测方法是实现检测过程所采用的具体方法。根据检测仪表与被测对象的特点，检测方法主要有以下几种：(1)接触式与非接触式;(2)直接、间接与组合测量；(3)偏差式、零位式与微差式测量。还有其他的分类(如根据物理量、检测原理)。三、检测仪表的组成检测仪表是实现检测过程的物质手段，是测量方法的具体化，它将被测量经过一次或多次的信

3、号或能量形式的转换，再由仪表指针、数字或图像等显示出量值，从而实现被测量的检测。电量/数字量电量物理量检测仪表的组成框图被测对象传感器变送器显示、记录装置(一)传感器传感器也称敏感元件，一次元件，其作用是感受被测量的变化并产生一个与被测量呈某种函数关系的输出信号。传感器分类：根据被测量性质分为机械量传感器、热工量传感器、化学量传感器及生物量传感器等；根据输出量性质分为无源电参量型传感器(如电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器等)与发电型传感器(如热电偶传感器、光电传感器、压电传感器等)。(二)变送器其

4、作用是将敏感元件输出信号变换成既保存原始信号全部信息又更易于处理、传输及测量的变量，因此要求变换器能准确稳定的实现信号的传输、放大和转化。(三)显示(记录)仪表也称二次仪表，其将测量信息转变成人感官所能接受的形式，是实现人机对话的主要环节。显示仪表可实现瞬时或累积量显示，越限和极限报警，测量信息记录，数据自动处理，甚至参量调节功能。一般有模拟显示、数字显示与屏幕显示三种形式。四、检测仪表的分类按被测参数性质分：过程参数(温度、压力、流量、物位、成份)、电气参数(电能、电流、电压等)与机械量(位移、速度、振

5、动等)；按使用性质分类：实用型、范型和标准型；其他分类方式：工作原理不同，分为模拟式、数字式和图像式等；按仪表功能的不同，可分为指示仪、记录仪、积算仪等；按仪表系统的组成方式的不同，分为基地式仪表和单元组合式仪表；按仪表结构的不同，分为开环式仪表与闭环式(反馈式)仪表。五、检测仪表的主要性能指标静态性能指标:不必考虑仪表输入量与输出量之间的动态关系而只需考虑静态关系，联系输入量与输出量之间的关系式中不含有时间变量。动态性能指标:是测量仪表在动态工作过程中所呈现出的特性，其反映测量仪表对随时间变化的被测量所

6、响应的性能，通常采用时域特性与频域特性等来表征。以下仅介绍静态性能指标。(一)测量范围与量程测量范围:指在正常工作条件下，检测系统或仪表能够测量的被测量值的总范围，测量范围用下限值ymin至上限值ymax来表示，即ymin～ymax。测量量程:为测量范围上限与下限的代数差，即yFS=ymax-ymin(二)准确度定义：准确度也称精确度，是指测量结果与实际值相一致的程度，是测量的一个基本特征。Δmax—仪表所允许的误差界限，即允许误差；yFS—仪表量程。通常用准确度(精度)等级来表示仪表的准确度，其值为准确

7、度去掉“±符号”及“%”后的数字再经过圆整取较大的约定值。准确度等级(精度等级)国际法制计量组织(OIML)建议书No.34推荐，仪表的准确度等级采用以下数字：(1,1.5,1.6,2,2.5,3,4,5,6)×10n,n=1,0,-1,-2,-3等上述数列中禁止在一个系列中同时选用1.5×10n和1.6×10n，3×10n也只有证明必要和合理时才采用。我国自动化仪表精度等级【GB/T13283-2008】有0.01、0.02、(0.03)、(0.05)、0.1、0.2、0.25、(0.3)、(0.4)、

8、0.5、1.0、1.5、(2.0)、2.5、4.0、5.0等级别(括号内的精确度等级不推荐采用)。一般科学实验用的仪表精度等级在0.05级以上；工业检测用仪表多在0.1~5.0级，其中校验用的标准表多为0.1或0.2级，现场用多为0.5~5.0级。例1：某压力表的量程为10MPa，测量值的允许误差为0.03MPa，则仪表的准确度等级为？解：0.03/10×100%=0.3%因为我国的自动化仪表精度等级中不推荐采用0.3级仪表，