第3章检测仪表与传感器.ppt

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1、第3章检测仪表与传感器概述压力检测及仪表流量检测及仪表物位检测及仪表温度检测及仪表秒的定义以铯原子(133)的原子基态两个超精细能级间跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间。千克的定义以铂铱合金制成、底面直径为39毫米、高为39毫米的国际千克原器（圆柱体）的质量被规定为1千克。目前它保存在法国巴黎的国际计量局里。一米是怎样定义的国际单位制中长度的单位，是七个基本单位之一。1983年被定义为光在真空中1/299792458秒的时间内所通过的距离。（第17届国际计量大会，第一号决议）由于我们已经事先定义光速精确值为299，792，

2、458米每秒，米的这个定义使得它的长度只依赖于一秒的持续时间。现在，光在真空中两点间传播的时间长短不再关系到光的速度，而是决定着两点间的距离！3.1概述检测过程与测量误差仪表的性能指标工业仪表的分类概述检测仪表用来检测生产过程中的各个有关参数的技术工具。传感器用来将生产过程中的各个有关参数转换为一定的便于传送的信号（电信号或者气压信号）的仪表。变送器当传感器的输出为单元组合仪表中规定的标准信号事，通常称为变送器。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。被测显示、控制仪表(

3、装置)变量传感器参数检测的基本过程被测对象变送器传感器、变送器定义参见P35。℃Pam……1～5VDC4～20mA0～10mA……标准信号mVHzuA……微弱信号非线性被测量传感器变送器显示、控制仪表(装置)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xt在理论上是无法真正被获取的，因此，测量误差就是指检测仪表和标准表（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：绝对误差相对误差仪表的精确度一台0～1000kPa的压变，其最大绝对误差10kPa(在整个量程范围内)

4、另一台0～400kPa的压变，其最大绝对误差5kPa，哪台精度更高？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。3.1.2检测仪表的主要性能指标检测仪表的主要性能指标仪表的精确度等级：指仪表在规定的工作条件下允许的最大

5、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，便可用来确定其精度等级）目前，按照国家统一规定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。精度等级一般用一定的符号形式表示在仪表面板上：1.51.0也有以±0.2％FS等形式写出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，仪表精确度越高。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

6、表的精度等级数值一般大于等于0.5。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：工艺要求的允许误差≥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

7、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、＝80×1％＝0.8℃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

14、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。检测仪表的主要性能指标变差在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对被测变量在全量程范围内进行正反行程