1、主要内容,检测仪表功能 检测仪表的原理性组成 气动、电动仪表信号标准 测量误差 真值、约定真值、相对真值 仪表读数误差、绝对误差、相对误差、折合误差、基本误差、附加误差 测量精度等级 仪表灵敏度、仪表灵敏限 测量变送中的几个主要问题 测量信号的处理,检测仪表功能及组成,功能：确定被测参数的量值 组成： 传感器（含敏感元件）：检测仪表中的首要部件，它直接与被测对象发生联系（但不一定直接接触）。感受被测参数的变化，并发出与之相适应的信号（压力变化、电阻变化等）。 变送器：能输出标准信号的传感器。,气动、电动仪表信号标准,电动仪表：4-20mA，DC（远距离）；1-5V，DC（柜内传输） 气动仪表：
2、20-100Kpa,对传感器的三个要求,高准确性，传感器的输出信号与被测参数成严格的单值函数关系。 高稳定性，不受时间或环境温度变化等因素的影响。 高灵敏度，被测参数微小变化时，输出量变化明显。,测量误差与真值,测量误差：测量值与真实值之间存在的差别 真值：一个变量本身所具有的真实值，它是一个理想的概念，一般是无法得到的。 在计算误差时，一般用约定真值或相对真值来代替。,约定真值与相对真值,约定真值：一个接近真值的值，它与真值之差可忽略不计。 实际测量中以在没有系统误差的情况下，足够多次的测量值之平均值作为约定真值。 相对真值：指当高一级标准器的误差仅为低一级的1/3以下时，可认为高一级的标准
3、器或仪表示值为低一级的相对真值。,仪表读数误差,读数误差的实质，是仪表读数与被测参数真实值之差。 仪表的读数误差只能是读数与约定真值或相对真值之差。 =M-A 读数绝对误差； M仪表读数； A约定真值或相对真值。,仪表绝对误差与相对误差,绝对误差：在测量范围内，各读数误差的最大值。 相对误差：仪表的绝对误差与真值的百分比。 引用误差：绝对误差与仪表量程的百分比,仪表基本误差,这是指在仪表制造厂保证的条件下仪表的相对误差值，即规定使用条件下的相对误差。 规定使用条件：包括温度、相对湿度、电源电压、安装方式等 。,仪表的附加误差,附加误差是仪表在非规定的参比工作条件下使用时另外产生的误差。 如电源
4、波动附加误差，温度附加误差等。,仪表精度等级,又称准确度级，是按国家统一规定的允许误差大小划分成的等级。 我国仪表精度等级有：0.001、0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。 级数越小，精度（准确度）就越高。 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0.14.0级，其中校验用的标准表多为0.1或0.2级，现场用多为0.54.0级。,仪表的灵敏度,仪表的灵敏度是表达仪表对被测参数变化的灵敏程度。 它是指仪表在达到稳定状态以后，仪表输出信号变化与引起此输出信号变化的被测参数（输入信号）变化量x之比，用S表示灵敏度,仪
5、表的灵敏限,指能够引起仪表指示值（输出信号）发出变化（动作）的被测参数（输入信号）的最小（极限）变化量。 与灵敏度是不同的概念。,测量变送中的几个主要问题,纯滞后问题 由于测量元件安装位置不当及测量仪表本身特性等容易引入纯滞后。 测量滞后问题 主要由测量元件本身的特性造成。在系统设计中可选用快速测量元件。 信号传送滞后问题 主要是指QDZ仪表气压信号在管路传送过程中所造成的滞后。,测量信号的处理,测量信号的校正 测量信号噪声（干扰）的滤波 低通 高通 带通 对测量信号进行线性化处理,例题1,某压力表刻度0100kPa，在50kPa处测量值为49.5kPa，求在50kPa处仪表示值的绝对误差、示
6、值相对误差和示值引用误差？,例题1,仪表示值的绝对误差： 仪表示值的相对误差：仪 表 示 值 的 引 用 误 差 ：,例题2,下图是乙烯裂解气温度控制系统。采用液态丙烯，使其汽化吸收热量以冷却乙烯裂解气。调节气态丙烯流量使温度控制在（151.5）。,例题2,指出系统中被控对象、被控变量和操纵变量各是什么？ 试画出该控制系统的组成方块图。 试比较示意图和方块图，说明操纵变量的信号流向与物料的实际流动方向不同。,例题2,被控对象为丙烯冷却器；被控变量为乙烯裂解气的出口温度；操纵变量为气态丙烯的流量。 在 示 意 图 中 ，气 态 丙 烯 的 流 向 是 由 丙 烯 冷 却 器 流 出 。而 在 方
7、 块 图 中 ，气 态 丙 烯 作 为 操 纵 变 量 ，其 信 号 的 流 向 是 指 向 丙 烯 冷 却 器 的 。,例题3,某换热器的温度控制系统方块图如下图。系统的被控变量为出口物料温度，要求保持在（20020），操纵变量为加热蒸汽的流量。,例题3,说明图中R、E、Q、C、F所代表的专业术语内容。 说明Z、I、P的信号范围。 气动执行器的输入、输出各是什么物理量？,例题3,R为给定值，E为偏差（E=R-Z），Q为操纵变量，C为被控变量，F为干扰变量。 Z的信号范围为420mA DC，I的信号范围亦为420mA DC，P的信号范围为20100kPa。 气动执行器的输入信号为20100kPa的气压信号，输出信号为加热蒸汽的流量。,
