测量的基本概念.pptx
《测量的基本概念.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《测量的基本概念.pptx(49页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、1简单控制系统构成回顾:简单控制系统构成回顾:简单控制系统的方块图简单控制系统的方块图 在过程自动化中要通过检测元件获取生产工在过程自动化中要通过检测元件获取生产工艺变量,最常见的变量是温度、压力、流量、艺变量,最常见的变量是温度、压力、流量、物位(四大参数)。如何获取,过程如何?物位(四大参数)。如何获取,过程如何?20 0 0 0引言引言引言引言-检测过程检测过程检测过程检测过程 (步骤)(步骤)(步骤)(步骤)参数检测(测量)就是用专门的技术工具,参数检测(测量)就是用专门的技术工具,参数检测(测量)就是用专门的技术工具,参数检测(测量)就是用专门的技术工具,依靠能量的变换、实验和计算找
2、到被测量的值。依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值。依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值。依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值。被测变量检测环节参数测量的基本过程被测对象传送放大环节显示环节 测量是以确定被测量的量值为目的测量是以确定被测量的量值为目的 的的 一组操作;一组操作;量值一般是由一个数量值一般是由一个数乘乘计量单位所表示的特定量的大小;计量单位所表示的特定量的大小;真值是指被测量的真实值。真值是指被测量的真实值。30 0 0 0引言引言引言引言-检测过程检测过程检测过程检测过程 (步骤)(步骤)(步骤)(步骤)参数(检测测量)就是用专门的技术工具,依靠能量的变换、实验和
3、计算找到被测量的值。参数(检测测量)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。参数(检测测量)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。参数(检测测量)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。被测变量检测环节参数测量的基本过程被测对象传送放大环节显示环节检检检检测测测测环环环环节节节节(元元元元件件件件)又又又又称称称称为为为为敏敏敏敏感感感感元元元元件件件件,它它它它直直直直接接接接响响响响应应应应被被被被测测测测变变变变量量量量,经经经经能能能能量量量量转转转转换换换换,并并并并转转转转化化化化成成成成一一一一个个个个与与
4、与与被被被被测测测测变变变变量量量量成成成成对对对对应应应应关关关关系系系系的的的的便便便便于于于于传传传传送送送送的的的的输输输输出出出出信信信信号号号号,如如如如mVmV、V V、mAmA、HzHz、位移、力等等。、位移、力等等。、位移、力等等。、位移、力等等。传感器传感器传感器传感器-非电量转换成电量的器械非电量转换成电量的器械非电量转换成电量的器械非电量转换成电量的器械 4 由由由由于于于于检检检检测测测测元元元元件件件件的的的的输输输输出出出出信信信信号号号号种种种种类类类类很很很很多多多多,而而而而且且且且信信信信号号号号往往往往往往往往很很很很微微微微弱弱弱弱,一一一一般般般般需
5、需需需要要要要经经经经过过过过变变变变送送送送环环环环节节节节的的的的进进进进一一一一步步步步处处处处理理理理,输输输输出出出出转转转转换换换换成成成成如如如如0 010mA10mA、4 420mA20mA等等等等标标标标准准准准统统统统一一一一的的的的模模模模拟拟拟拟量量量量信信信信号号号号或或或或者者者者满满满满足足足足特特特特定定定定标标标标准准准准的的的的数数数数字字字字量量量量信信信信号号号号。信信信信号号号号送送往往显显示示仪仪表表,指指示示或或记记录录工工艺艺变变量量,或或同同时时送送往往控控制制器器对对被被控控变变量量进进行行控控制。制。有有有有些些些些时时时时候候候候,检检检
6、检测测测测环环环环节节节节可可可可以以以以不不不不经经经经过过过过变变变变送送送送环环环环节节节节,直直直直接通过显示装置把被测量显示出来。接通过显示装置把被测量显示出来。接通过显示装置把被测量显示出来。接通过显示装置把被测量显示出来。0 0 0 0引言引言引言引言-检测过程检测过程检测过程检测过程 (步骤)(步骤)(步骤)(步骤)5检测检测实施正确控制的第一步实施正确控制的第一步变送变送将检测元件输出的各种信号、微将检测元件输出的各种信号、微弱信号转化成弱信号转化成统一统一(标准标准)的电气信号的电气信号。显示或记录显示或记录静态:静态:正确正确 y(t)正确反映正确反映 c(t)的值的值
7、可靠可靠长期工作长期工作动态:动态:迅速迅速y(t)迅速反映迅速反映c(t)的变化的变化过程控制对检测仪表要求过程控制对检测仪表要求:6测量的基本概念测量的基本概念 一、测量过程的实质与测量误差一、测量过程的实质与测量误差 (以温度,电阻测量为例说明)以温度,电阻测量为例说明)1、测量过程实质上是被测参数信号能量形、测量过程实质上是被测参数信号能量形式的一次或多次不断变化或传送,并将被式的一次或多次不断变化或传送,并将被测参数与相应的测量单位进行比较的过程,测参数与相应的测量单位进行比较的过程,而测量仪表就是实现变换、比较的工具。而测量仪表就是实现变换、比较的工具。7测量的基本概念测量的基本概
8、念 2、测量误差测量误差:是被测量的真值与测量值的差值。是被测量的真值与测量值的差值。有测量就有误差。有测量就有误差。(1)误差产生的原因;)误差产生的原因;(2)误差的特点及分类;)误差的特点及分类;(3)误差的表示方法:绝对误差和相对误差)误差的表示方法:绝对误差和相对误差 (4)误差的计算方法:真值的求取(算术平均值)误差的计算方法:真值的求取(算术平均值或标准表的读数)或标准表的读数)8测量的基本概念测量的基本概念(1)误差产生的原因:)误差产生的原因:a 测量仪表的基本特性误差是由测量仪表的测量仪表的基本特性误差是由测量仪表的设计和生产原因造成的,它反映了设计方设计和生产原因造成的,
9、它反映了设计方面的方法误差和结构工作原理有关的误差。面的方法误差和结构工作原理有关的误差。在生产方面有零部件加工误差、装配误差在生产方面有零部件加工误差、装配误差和测量方法误差等。也就是说,基本特性和测量方法误差等。也就是说,基本特性误差是由于传感器本身质量不高的因素造误差是由于传感器本身质量不高的因素造成的,只有排除或减小各项误差因素,才成的,只有排除或减小各项误差因素,才能提高其精确程度。能提高其精确程度。9测量的基本概念测量的基本概念(1)误差产生的原因:)误差产生的原因:b 一般把来源于测量仪表的外部,可能改变一般把来源于测量仪表的外部,可能改变检测仪表的基本工作特性的误差叫做影响检测
10、仪表的基本工作特性的误差叫做影响误差或附加误差。误差或附加误差。10测量的基本概念测量的基本概念(1)误差产生的原因:)误差产生的原因:由上面看出:由上面看出:测量误差主要由测量误差主要由基本特性误差和影响误差两种形基本特性误差和影响误差两种形式反映出来,从误差的特性来看,式反映出来,从误差的特性来看,前者综合了检测仪表结构组合性前者综合了检测仪表结构组合性能,后者则体现检测仪表的适应能,后者则体现检测仪表的适应性能。性能。11测量的基本概念测量的基本概念(2)误差的特点及分类:)误差的特点及分类:在测量过程中,存在诸多因素在测量过程中,存在诸多因素都会导致测量误差。误差的成因都会导致测量误差
11、。误差的成因不同,以致误差的性质和表现出不同,以致误差的性质和表现出的特征也不同,据此可将测量误的特征也不同,据此可将测量误差分为系统误差和随机误差。差分为系统误差和随机误差。12 测量的重复性和复现性测量的重复性和复现性补充概念补充概念测量的四要素:测量程序;测量的四要素:测量程序;环境条件;环境条件;设备仪器;设备仪器;操作人员操作人员重复性重复性:在相同的测量条件下,对同一被测量:在相同的测量条件下,对同一被测量进行连续多次的测量所得结果之间的一致性。进行连续多次的测量所得结果之间的一致性。复现性:复现性:改变测量条件,同一被测量的测量结改变测量条件,同一被测量的测量结果之间的一致性果之
12、间的一致性13测量的基本概念测量的基本概念 系统误差:在重复性条件下,对同一被测量进行系统误差:在重复性条件下,对同一被测量进行无限次测量所得结果的平均值与被测量的真值之无限次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。系统误差的共同特点是确定的变化规律,成差。系统误差的共同特点是确定的变化规律,成因不同,变化规律也不同。按其变化规律系统误因不同,变化规律也不同。按其变化规律系统误差可分为定值系统误差、线性变化的系统误差、差可分为定值系统误差、线性变化的系统误差、周期变化的系统误差和复杂规律变化的系统误差。周期变化的系统误差和复杂规律变化的系统误差。对于成因已知的系统误差,可以通过工艺途径、对于成
13、因已知的系统误差,可以通过工艺途径、防护隔离等措施使之得到改善和消除;对于变化防护隔离等措施使之得到改善和消除;对于变化规律已知的,还可以通过修正补偿使之改善和消规律已知的,还可以通过修正补偿使之改善和消除。但是系统误差及其产生原因和变化规律不能除。但是系统误差及其产生原因和变化规律不能完全获知,很难做到完全消除。完全获知,很难做到完全消除。14测量的基本概念测量的基本概念 随机误差:随机误差:随机误差是指测量结果与在重随机误差是指测量结果与在重复条件下,对同一被测量进行无限多次测复条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。随机误差的最量所得结果的平均值之差。随机误差的最主要特
14、征是随机性。与其它随机变量一样,主要特征是随机性。与其它随机变量一样,测量结果的随机误差分析是以概率论为基测量结果的随机误差分析是以概率论为基础的,在大量重复试验和测量时,就其个础的,在大量重复试验和测量时,就其个别来说具有偶然性,但就其总体来说,则别来说具有偶然性,但就其总体来说,则具有必然性即符合统计规律。如有具有必然性即符合统计规律。如有正态分正态分布布、均匀分布、二项分布、均匀分布、二项分布 等等15测量的基本概念测量的基本概念 随机误差的随机误差的正态分布正态分布:16测量的基本概念测量的基本概念 随机误差的随机误差的正态分布正态分布:17测量的基本概念测量的基本概念(3)误差的表示
15、方法:)误差的表示方法:绝对误差(测量结果与真值之差)绝对误差(测量结果与真值之差)相对误差(相对于真值或量程)相对误差(相对于真值或量程)一一一一台台台台测测测测量量量量范范范范围围围围0 01000kPa1000kPa的的的的压压压压力力力力测测测测量量量量仪仪仪仪表表表表,其其其其最最最最大大大大绝绝绝绝对对对对误误误误差差差差10kPa(10kPa(在在在在整整整整个个个个量量量量程程程程范范范范围围围围内内内内),另另另另一一一一台台台台测测测测量量量量范范范范围围围围0 0400kPa400kPa的的的的压压压压力力力力测测测测量量量量仪仪仪仪表表表表,其其其其最最最最大大大大绝绝
16、绝绝对对对对误误误误差差差差5kPa5kPa,请问哪一台压力检测仪表的精度更高?请问哪一台压力检测仪表的精度更高?请问哪一台压力检测仪表的精度更高?请问哪一台压力检测仪表的精度更高?18测量的基本概念测量的基本概念 (4)误差的计算方法:)误差的计算方法:关键在于真值的求取(算术平均值或关键在于真值的求取(算术平均值或标准表的读数)标准表的读数)19测量的基本概念测量的基本概念 随机误差的随机误差的正态分布正态分布:20测量的基本概念测量的基本概念二、仪表的性能指标二、仪表的性能指标 1、精度;、精度;2、变差;、变差;3、灵敏度与、灵敏度与灵敏限(模拟仪表);灵敏限(模拟仪表);4、分辨力、
17、分辨力(数字仪表);(数字仪表);5、线性度;、线性度;6重重复性;复性;7、反应时间(动态误差)。、反应时间(动态误差)。21测量的基本概念测量的基本概念1、精度:绝对误差能够在一定程度、精度:绝对误差能够在一定程度上反应仪表的精度;相对误差能上反应仪表的精度;相对误差能够更有效地反应仪表的精度。这够更有效地反应仪表的精度。这是由于是由于。因此,工业上常将绝对误差折合成仪因此,工业上常将绝对误差折合成仪表测量范围的百分数,称为相对百分表测量范围的百分数,称为相对百分误差。实践中,就是根据该相对百分误差。实践中,就是根据该相对百分误差确定仪表的精度等级误差确定仪表的精度等级。22 精度等级(精
18、度)精度等级(精度)表示仪表测量结果的可靠程度。表示仪表测量结果的可靠程度。仪表的仪表的精度等级精度等级是根据仪表的相对误差来定义的。是根据仪表的相对误差来定义的。具体做法:具体做法:相对误差相对误差去掉去掉“”号及号及“%”后,后,系列化圆整后系列化圆整后的数值。的数值。仪表精度等级数值越小,仪表精度等级数值越小,说明仪表测量准确度越高。说明仪表测量准确度越高。23 仪仪表表的的精精度度等等级级以以一一定定的的符符号号形形式式表表示示在在仪仪表表标标尺尺板板上上,如如1.01.0外外加加一一个个圆圆圈圈或或三三角角形形。精精度度等等级级1.01.0,说说明明该该仪仪表表允允许许误误差差为为1
19、.0%1.0%。目前我国生产的仪表的精度等级有:目前我国生产的仪表的精度等级有:0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.4,0.5,1.0,0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.4,0.5,1.0,1.5,2.5,4.01.5,2.5,4.0等。等。显显然然仪仪表表精精度度等等级级数数值值越越小小,说说明明仪仪表表测测量准确度越高。量准确度越高。1.01.0允许误差?允许误差?24n n仪表的精度等级是衡量仪表质量优仪表的精度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一劣的重要指标之一。n n精度等级数值越小,表示仪表的精精度等级数值越小,表示仪表的精确度越高。确度越高。n
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 测量 基本概念
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。