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《檢測(cè)技術(shù)及儀表 教學(xué)課件 作者 毛徐辛 等 第1章 檢測(cè)技術(shù)及儀表基礎(chǔ)知識(shí).ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、檢測(cè)技術(shù)及儀表主編毛徐辛第1章 檢測(cè)技術(shù)及儀表基礎(chǔ)知識(shí)1.1 測(cè)量及測(cè)量誤差1.2 檢測(cè)儀表基本特性及性能指標(biāo)1.3 檢測(cè)儀表組成與分類1.1 測(cè)量及測(cè)量誤差1.1.1 測(cè)量及測(cè)量方法測(cè)量是指用專門的技術(shù)工具，依靠實(shí)驗(yàn)和計(jì)算找到被測(cè)量的量值（量值由數(shù)值和單位組合而成），即把被測(cè)量與相應(yīng)的測(cè)量單位（標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行比較，確定出被測(cè)量的大小和單位。因此，測(cè)量是以確定量值為目的的一組操作。通過測(cè)量可以掌握被測(cè)對(duì)象的真實(shí)狀態(tài)。(1)直接測(cè)量１)偏差法是在測(cè)量過程中，用檢測(cè)儀表指針的位移(即偏差)來(lái)表示被測(cè)量的大小的方法。２)零位法是在測(cè)量過程中，將被測(cè)量與已知的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)
2、行比較，當(dāng)調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)量使之等于被測(cè)量時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)量的值即代表了被測(cè)量的大小。1.1 測(cè)量及測(cè)量誤差３)微差法是將偏差法和零位法組合使用的一種測(cè)量方法。(2)間接測(cè)量(3)混合測(cè)量1.1.2 測(cè)量誤差及分類由于測(cè)量方法的局限性、測(cè)量設(shè)備的準(zhǔn)確性、周圍環(huán)境的影響以及人為因素等原因，使得測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值之間總是存在一定差異，這種差異即為測(cè)量誤差。1.測(cè)量誤差(1)絕對(duì)誤差(2)相對(duì)誤差(3)引用誤差1.1 測(cè)量及測(cè)量誤差2.測(cè)量誤差的分類(1)基本誤差和附加誤差基本誤差是指儀表在規(guī)定的工作條件(或參比條件)下工作，其本身所具有的誤差，它是儀表固有的誤差，通常用引用誤差
3、表示，其最大值不得超過儀表的允許誤差。附加誤差是指儀表在偏離工作條件下工作是所增加的誤差。(2)系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差1.1 測(cè)量及測(cè)量誤差圖1-1 系統(tǒng)誤差特征曲線1)系統(tǒng)誤差。1.1 測(cè)量及測(cè)量誤差2)隨機(jī)誤差。圖1-2 隨機(jī)誤差的正態(tài)分布曲線1.1 測(cè)量及測(cè)量誤差隨機(jī)誤差服從正態(tài)分布時(shí)的特征：①對(duì)稱性：大小相等、符號(hào)相反的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率相同。②單峰性：絕對(duì)值小的誤差出現(xiàn)的概率大，絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的概率小，零誤差出現(xiàn)的概率比任何其他數(shù)值的誤差出現(xiàn)的概率都大。③有界性：絕對(duì)值很大的誤差出現(xiàn)的概率接近于零，即誤差的絕對(duì)值有一定的實(shí)際界限。④抵償
4、性：在相同測(cè)量條件下對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量，誤差的算術(shù)平均值隨測(cè)量次數(shù)的增加而趨于零，即正、負(fù)誤差是相互抵消的。3)粗大誤差。1.1 測(cè)量及測(cè)量誤差1.1.3 測(cè)量誤差的消除及減小方法1.系統(tǒng)誤差的消除及減小(1)消除產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的根源(2)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正(3)采用特殊測(cè)量方法1)替代法。2)交換法。3)抵消法。4)對(duì)稱觀測(cè)法。5)半周期偶數(shù)觀測(cè)法。6)對(duì)于按除線性和周期性以外其他規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差，可求出其變化函數(shù)關(guān)系，再進(jìn)行修正。1.1 測(cè)量及測(cè)量誤差2.隨機(jī)誤差的消除或減小盡可能地多測(cè)幾次并以多次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值作為最終測(cè)量值；改進(jìn)儀表結(jié)構(gòu)、提
5、高零部件工藝質(zhì)量、采取必要的防護(hù)措施。3.粗大誤差的消除將存在粗大誤差的測(cè)量數(shù)據(jù)剔除。粗大誤差的判斷：１)定性分析２)定量判斷1.2 檢測(cè)儀表基本特性及性能指標(biāo)1.2.1 靜態(tài)特性及性能指標(biāo)靜態(tài)特性是指在靜態(tài)測(cè)量（即測(cè)量過程中被測(cè)量不隨時(shí)間變化或隨時(shí)間變化很緩慢的測(cè)量）中儀表的基本特性。描述檢測(cè)儀表靜態(tài)特性的性能指標(biāo)主要有準(zhǔn)確度、靈敏度、分辨力、線性度、遲滯和穩(wěn)定性等。1.準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度是指測(cè)量結(jié)果與真值之間的一致程度。2.靈敏度靈敏度表征了儀表對(duì)被測(cè)量變化的靈敏程度。1.2 檢測(cè)儀表基本特性及性能指標(biāo)圖1-3 儀表的線性度3.分辨力4.線性度1.2 檢測(cè)儀
6、表基本特性及性能指標(biāo)5.遲滯(回差)圖1-4 儀表的遲滯特性6.穩(wěn)定性1.2 檢測(cè)儀表基本特性及性能指標(biāo)1.2.2 動(dòng)態(tài)特性及性能指標(biāo)動(dòng)態(tài)特性是指在動(dòng)態(tài)測(cè)量（即測(cè)量過程中被測(cè)量隨時(shí)間變化的測(cè)量）中儀表的輸出量跟隨被測(cè)量隨時(shí)間變化的特性。儀表的動(dòng)態(tài)特性與被測(cè)量（輸入量）的形式有關(guān)，常用的典型信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)。圖1-5 儀表的階躍響應(yīng)特性1.2 檢測(cè)儀表基本特性及性能指標(biāo)1.時(shí)間常數(shù)2.響應(yīng)時(shí)間3.峰值時(shí)間4.超調(diào)量1.3 檢測(cè)儀表組成與分類1.3.1 檢測(cè)儀表組成及結(jié)構(gòu)形式檢測(cè)儀表的組成，基本上有檢測(cè)部分、測(cè)量電路、顯示輸出裝置三部分；檢測(cè)儀表的結(jié)構(gòu)
7、形式，有開環(huán)和閉環(huán)兩種形式。1.檢測(cè)儀表的基本組成圖1-6 檢測(cè)儀表的基本組成(1)檢測(cè)部分 檢測(cè)部分通過檢測(cè)元件直接感受被測(cè)量的變化，1.3 檢測(cè)儀表組成與分類將被測(cè)量按一定的原理轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量和傳輸?shù)男盘?hào)形式(如位移、電量等)，它是檢測(cè)儀表的關(guān)鍵部件。(2)測(cè)量電路 測(cè)量電路接收檢測(cè)部分輸出的信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行放大和處理，使之能驅(qū)動(dòng)顯示、記錄或控制裝置。(3)顯示輸出裝置 顯示輸出裝置是顯示或輸出被測(cè)量數(shù)值的裝置，它包括顯示、記錄、數(shù)據(jù)輸出等裝置。2.檢測(cè)儀表結(jié)構(gòu)形式圖1-7 開環(huán)結(jié)構(gòu)儀表框圖(1)開環(huán)結(jié)構(gòu) 開環(huán)結(jié)構(gòu)儀表由多個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)而成，1.3 檢測(cè)儀
8、表組成與分類全部信息傳遞只沿一個(gè)方向進(jìn)行。圖1-8 閉環(huán)結(jié)構(gòu)儀表框
