熱工測量的基本概念

關(guān)于熱工測量的基本概念第1頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章熱工測量的基本概念主要內(nèi)容

一、測量的基本概念二、測量方法三、熱工測量系統(tǒng)的組成五、儀表的主要質(zhì)量指標(biāo)六、儀表的檢定第2頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1測量的基本概念1.1.1測量的意義

日常生活中處處離不開測量科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展離不開測量，離開測量就不會(huì)有真正的科學(xué)。

沒有望遠(yuǎn)鏡就沒有天文學(xué)，沒有顯微鏡就沒有細(xì)胞學(xué)，沒有指南針就沒有航海事業(yè)第3頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.1測量的意義（續(xù)）生產(chǎn)發(fā)展離不開測量

農(nóng)業(yè)社會(huì)中，需要丈量土地、衡量谷物，就產(chǎn)生了長度、面積、容積和重量的測量；掌握季節(jié)和節(jié)候，出現(xiàn)了原始的時(shí)間測量器具，并有了天文測量?，F(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，處處離不開測量例如，一個(gè)大型鋼鐵廠需要約2萬個(gè)測量點(diǎn)在高新技術(shù)和國防現(xiàn)代化建設(shè)中則更是離不開測量例如，每種新設(shè)計(jì)的飛機(jī)，需要測試飛機(jī)高速飛行中受氣流沖擊作用下的性能，通過風(fēng)洞試驗(yàn)測定機(jī)身、機(jī)翼的受力和振動(dòng)分布情況，以驗(yàn)證和改進(jìn)設(shè)計(jì)。第4頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.2測量技術(shù)的發(fā)展與研究的內(nèi)容

知識的獲取往往從測量開始。人類在其自身的社會(huì)發(fā)展中創(chuàng)造并發(fā)展了測量學(xué)科，人類早期的測量活動(dòng)涉及對長度（距離）、時(shí)間、面積和重量等量的測量。隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)的發(fā)展，測量活動(dòng)的范圍不斷擴(kuò)大，測量的工具和手段不斷精細(xì)和復(fù)雜化，從而也不斷地豐富和完善了測量的理論。第5頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月測量的發(fā)展公元前3000年，古埃及人建立了長度的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)――埃爾；秦始皇在統(tǒng)一六國后，建立了統(tǒng)一的度量制度；今天，測量學(xué)科已滲透到人類活動(dòng)的每個(gè)領(lǐng)域。

科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展給測量學(xué)這一古老的學(xué)科注入了新的活力，現(xiàn)代電子技術(shù)、尤其是信息技術(shù)的發(fā)展更是推動(dòng)測量學(xué)科迅猛發(fā)展。因此測量學(xué)是一門多學(xué)科交叉的邊緣學(xué)科。

第6頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月測量的內(nèi)涵及其科學(xué)性:

“凡存在之物，必以一定的量存在。” “當(dāng)你能測量你在談及的事物，并將它用數(shù)字表達(dá)時(shí)，你對它便是有所了解的；而當(dāng)你不能測量它，不能將它用數(shù)字表達(dá)時(shí)，你的知識是貧瘠的和不能令人滿意的?！?/p>

——WilliamThompson

第7頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.2測量的定義1.狹義測量的定義測量是為了確定被測對象的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程。在測量過程中，人們借助專門的設(shè)備，把被測對象直接或間接地與同類已知單位進(jìn)行比較，取得用數(shù)值和單位共同表示的測量結(jié)果。

測量結(jié)果＝測量數(shù)值.測量單位，即：第8頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.2測量的定義1.狹義測量的定義測量是為了確定被測對象的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程。在測量過程中，人們借助專門的設(shè)備，把被測對象直接或間接地與同類已知單位進(jìn)行比較，取得用數(shù)值和單位共同表示的測量結(jié)果。

第9頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.2測量的定義（續(xù)）被測物體的重量等于標(biāo)準(zhǔn)砝碼的重量被測物體的重量從度盤上讀數(shù)，因?yàn)椋瑥椈沙佣缺P上的刻度是事先與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的結(jié)果。第10頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.2測量的定義（續(xù)）2.廣義測量的定義廣義地講，測量不僅對被測的物理量進(jìn)行定量的測量，而且還包括對更廣泛的被測對象進(jìn)行定性、定位的測量。例如故障診斷、無損探傷、遙感遙測、礦藏勘探、地震源測定、衛(wèi)星定位等。而測量結(jié)果也不僅僅是由量值和單位來表征的一維信息，還可以用二維或多維的圖形、圖像來顯示被測對象的屬性特征、空間分布、拓樸結(jié)構(gòu)等。廣義測量原理可以從信息獲取過程來說明，包括信息的感知和信息識別兩個(gè)環(huán)節(jié)。

第11頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.2測量的基本概念（續(xù)）測量的內(nèi)涵①測量對象：被測客體中的相應(yīng)的量值信息；測量目的：從被測對象取得一個(gè)定量的認(rèn)識；②測量過程:通過實(shí)驗(yàn)去認(rèn)識對象的過程③測量方法：比較；A.直接比較B.間接比較；C.需要測量儀器；④測量標(biāo)準(zhǔn)：同類已知單位。⑤測量結(jié)果：最終能表示給測量主體（人）第12頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3測量的基本要素1.測量的基本要素 被測對象、測量儀器、測量技術(shù)、測量人員和測量環(huán)境

第13頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3測量的基本要素（續(xù)）第14頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3測量的基本要素（續(xù)）2.測量過程——基本要素之間的互動(dòng)關(guān)系論證階段:

測量的主體（測量人員）根據(jù)測試任務(wù)的要求、被測對象的特點(diǎn)、屬性，及現(xiàn)有儀器設(shè)備狀況，擬定合理的測試方案。設(shè)計(jì)階段*選擇測試儀器，組建測試系統(tǒng)。*制定出測試策略（測量算法）和操作步驟（測試程序）實(shí)施階段*對儀器和系統(tǒng)實(shí)施測試操作（發(fā)控制命令），按照邏輯和時(shí)序完成測量過程，取得測量數(shù)據(jù);*分析測量誤差并顯示測量出結(jié)果。第15頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3測量的基本要素（續(xù)）第16頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3測量的基本要素（續(xù)）3.被測對象——信息廣義的測量是信息的獲取，信息反映了事物的運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及其變化方式。信息又可分為自然信息和社會(huì)信息兩大類。4.測量儀器系統(tǒng)——量具和儀器測量儀器系統(tǒng)包括量具、測試儀器、測試系統(tǒng)及附件等5.測量的主體——測量人員手動(dòng)：由測量主體（測量人員）直接參與完成自動(dòng)：測量主體交給智能設(shè)備（計(jì)算機(jī)等）完成，但測量策略、軟件算法、程序編寫需由測量人員事先設(shè)計(jì)好。6.測試技術(shù)測量中所采用的原理、方法和技術(shù)措施，總稱為測試技術(shù)。第17頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3測量的基本要素（續(xù)）7.測量環(huán)境測量環(huán)境是指測量過程中人員、對象和儀器系統(tǒng)所處空間的一切物理和化學(xué)條件的總和。測量環(huán)境包括溫度、濕度、力場、電磁場、輻射、化學(xué)氣霧和粉塵，霉菌以及有關(guān)電磁量（工作電壓、源阻抗、負(fù)載阻抗、地磁場、雷電等）的數(shù)值、范圍及其變化。第18頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3測量的基本要素（續(xù)）環(huán)境對測量的影響A.環(huán)境對被測對象的影響：某些被測對象客體（如器件、電路或系統(tǒng)）的性能特性對環(huán)境變化較為敏感或非常敏感，因此，原則上測量應(yīng)在被測對象的正?；蝾~定工作條件下進(jìn)行。B.環(huán)境對儀器系統(tǒng)的影響：環(huán)境可能直接或間接地影響到儀器系統(tǒng)本身的某個(gè)工作特性，進(jìn)而影響測量結(jié)果，造成測量誤差。特別是某些測量器具的量程廣、頻段寬，而內(nèi)部的元器件數(shù)目甚多，且對外界影響相當(dāng)敏感，錯(cuò)綜復(fù)雜的影響量所產(chǎn)生的不良效應(yīng)有時(shí)會(huì)成為測量的嚴(yán)重問題。C.環(huán)境對測量人員的影響：高溫、嚴(yán)寒、潮濕、悶氣、嘈雜、照明不適當(dāng)?shù)炔涣脊ぷ鳝h(huán)境，會(huì)對測量人員的身心產(chǎn)生不良影響，從而引起不同程度的人身誤差乃至差錯(cuò)。第19頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3測量的基本要素（續(xù)）應(yīng)采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧M量減少由于環(huán)境影響而產(chǎn)生的誤差。恒溫、恒濕、穩(wěn)壓和防震?？垢蓴_、防噪聲的措施，如接地、屏蔽、隔離、濾波等。儀器應(yīng)能盡量適應(yīng)惡劣環(huán)境和大范圍變化環(huán)境。第20頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3測量的基本要素（續(xù)）儀器以工作環(huán)境條件的不同要求分為三組：I組：良好的環(huán)境條件，溫度+10～+35oC，相對濕度80%（在35oC上），只允許有輕微的振動(dòng)。II組：一般的環(huán)境條件，溫度－10～+40oC，相對濕度80%（在40oC上），允許一般的振動(dòng)和沖擊。III組：惡劣的環(huán)境條件，溫度－40～+55oC，相對濕度90%（在35oC上），允許頻繁的搬動(dòng)和運(yùn)輸中受到較大的沖擊和振動(dòng)。I組——高精度計(jì)量用儀器II組——通用儀器III組——野外、機(jī)載等儀器第21頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.4測量的本質(zhì)和基本前提測量的本質(zhì)：采集和表達(dá)被測物理量；與標(biāo)準(zhǔn)作比較。將度量數(shù)字X作為比較量N（標(biāo)準(zhǔn)）的倍數(shù)賦予被測量x則有：X=xN （1.1）從量綱上考慮對應(yīng)上式有下述公式成立：[d]=[-]·[d] （1.2）

d表示量綱。第22頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月測量的前提：被測的量必須有明確的定義；測量標(biāo)準(zhǔn)必須事先通過協(xié)議確定。沒有明確定義（如：氣候的“舒適度”或人的“智力”等）的量，在上述的意義上是不可測的?；緲?biāo)準(zhǔn)（絕對標(biāo)準(zhǔn)）：彼此相互獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)。 在國際度量衡大會(huì)（CGPM：ConférenceGénéraledesPoidsetMésures）上定義了七個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)：長度、質(zhì)量、時(shí)間、溫度、電流、光強(qiáng)和原子物理中的物質(zhì)量。第23頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.5標(biāo)準(zhǔn)及其單位各國在商業(yè)及其它涉及公眾利益的范圍內(nèi)都制定有法定計(jì)量學(xué)的規(guī)定條例，這些條例涉及法定計(jì)量學(xué)的三大范疇：確定單位和單位制；確定國家施加影響的范圍（測量儀表的校準(zhǔn)義務(wù)，官方監(jiān)督職能和校準(zhǔn)能力）；實(shí)施校準(zhǔn)和官方監(jiān)督。

目的：保證正當(dāng)競爭；保護(hù)公民免遭不公平對待或由不正確計(jì)量結(jié)果所帶來的損害；

保護(hù)消費(fèi)者利益。第24頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.6單位和單位制

根據(jù)定義而令系數(shù)為1的量稱為單位。單位是表征測量結(jié)果的重要組成部分，又是對兩個(gè)同類量值進(jìn)行比較的基礎(chǔ)。英呎——feet第25頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.6單位和單位制（續(xù)）1960年第十一屆國際計(jì)量大會(huì)上正式通過國際單位制SI。1984年2月國務(wù)院頒布了《中華人民共和國法定計(jì)量單位》，決定我國法定計(jì)量單位以國際單位制為基礎(chǔ)。SI有7個(gè)基本單位第26頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月國際單位制（SI）：國際度量衡大會(huì)在1960年將大會(huì)以前確定的七個(gè)基本單位的系統(tǒng)命名為“國際單位制”，國際上統(tǒng)一縮寫為SI（SystèmeInternationald’Unités）?；締挝唬浩邆€(gè)基本單位分別賦于七個(gè)基本量，經(jīng)協(xié)議規(guī)定認(rèn)為是彼此獨(dú)立的。第27頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月國際單位的基本量和基本單位第28頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.6單位和單位制（續(xù)）國際單位制是由國際單位制單位、國際單位制詞頭和國際單位制的十進(jìn)倍數(shù)單位三部分組成。國際單位制詞頭表示使單位增大或縮小的十進(jìn)倍數(shù)。例：5.4X10-9s=5.4ns

第29頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月SI基本單位的定義1米被定義為真空中的光在（1/299792458）秒時(shí)間內(nèi)所經(jīng)過的距離的長度（1983年）。該標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)制精度可達(dá)±10-9

。1千克定義為國際千克原型器的質(zhì)量（1889年），該國際千克原型器是保存在法國巴黎塞夫勒博物館中的一根鉑銥合金圓柱體。其復(fù)制精度可達(dá)10-9數(shù)量級。1秒被定義為銫133原子基本態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)結(jié)構(gòu)能級間躍遷所對應(yīng)的周期時(shí)間的9192631770倍（1967年）。１安培定義為流經(jīng)在真空中兩根平行且相距1m的無限長直導(dǎo)線（其圓橫截面可忽略不計(jì)）上并能在其每米長導(dǎo)線之間產(chǎn)生0.2×10-6N的電動(dòng)力的不隨時(shí)間變化的電流量（1948年）。第30頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月SI基本單位的定義（續(xù)）1開爾文被定義為水的三態(tài)點(diǎn)的熱力學(xué)溫度的273.16分之一（1967年）。1坎德拉被定義為在101325N/m2的氣壓和鉑開始凝固的溫度下垂直照射在表面積為1/600000m2輻射黑體上的光強(qiáng)（1967年）。1摩爾的定義是：一個(gè)由確定成份組成的系統(tǒng)。如果它含有粒子的個(gè)數(shù)等于碳12原子核的（12/1000）kg重量中所含原子的個(gè)數(shù)，則該系統(tǒng)的物質(zhì)量為一摩爾（1971年），此處所述的粒子可以是原子、分子、離子和電子等。第31頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月國際單位制的導(dǎo)出單位

導(dǎo)出單位從基本單位出發(fā)，用乘、除符號以代數(shù)式表達(dá)。不同的導(dǎo)出單位有各自專門的各稱和專門的單位符號，這些單位名稱和單位符號可單獨(dú)使用。還能和基本單位一起合成進(jìn)一步的導(dǎo)出單位。第32頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月用基本單位表示的SI導(dǎo)出單位

第33頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.熱工測量：熱力狀態(tài)參數(shù);熱力生產(chǎn)過程相關(guān)參數(shù)的測量。（壓力、溫度等；流量、液位、振動(dòng)、位移、轉(zhuǎn)速、煙氣成分）1．2

熱工測量測量過程的三要素：測量方法；測量單位；測量工具

方法合理；單位穩(wěn)定；工具準(zhǔn)確一、概述第34頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月2、熱工測量的作用：反映設(shè)備運(yùn)行；為自動(dòng)化裝置提供信號，為機(jī)組經(jīng)濟(jì)計(jì)算提供數(shù)據(jù)。第35頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月隨現(xiàn)代化電廠測點(diǎn)的增多，使用數(shù)據(jù)采集和屏幕顯示來顯示處理數(shù)據(jù)。第36頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月火電廠第37頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第38頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月二、測量方法直接測量法:用測量儀器直接得到被測量。（直尺測量長度,壓力表測壓力,玻璃溫度計(jì)測溫度）間接測量法：通過直接測量其它變量，再按函數(shù)關(guān)系計(jì)算求得被測量數(shù)值的方法（過熱蒸汽的質(zhì)量流量：測得的是過熱蒸汽的溫度、壓力和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的差壓信號信號，計(jì)算后得到流量）1.直接測量法和間接測量法（被測值獲取方式不同)測量方法：獲得測量值的方法。根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，可包括第39頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月偏差測量法：被測量的作用在測量工具上，其偏離測量工具的初始狀態(tài)（零點(diǎn)），偏離量得到被測量值。（單管壓力計(jì)測壓：壓力作用使管中水銀柱偏離初始零刻度點(diǎn)，偏移量代表被測壓力值）微差測量法：被測量被一個(gè)同類準(zhǔn)確已知的恒定量平衡了大部分，剩下的差值用偏差法測量。測量結(jié)果是已知量值和偏差法測得值的代數(shù)和。(檢定熱電偶：測量被校熱電偶的熱電勢與標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的微小差，來評價(jià)要檢驗(yàn)的熱電偶的精度）2.偏差測量法、微差測量法、零差測量法（被測量與測量單位比較方式）第40頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第41頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第42頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月零差測量法：使已知量和被測量的差值為零，這時(shí)偏差測量僅起檢零作用，已知量即為測量值。隱含：

(1)已知量是連續(xù)可調(diào)的，隨時(shí)可通過調(diào)節(jié)得到被測量。

(2)已知量可容易的準(zhǔn)確測量（用電位差計(jì)測量熱電偶產(chǎn)生的熱電勢。）2.偏差測量法、微差測量法、零差測量法第43頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第44頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月靜態(tài)測量法：被測量在測量過程中不隨時(shí)間變化，或變化速率相對于測量速率變化十分緩慢動(dòng)態(tài)測量法：測量過程中被測量隨時(shí)間有明顯變化3.靜態(tài)測量法和動(dòng)態(tài)測量法（測量過程中的狀態(tài)）第45頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月

三個(gè)基本部分組成：感受件、顯示件、傳送件感受件1)定義：直接感受被測量并將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的輸出信號。也稱：敏感元件、一次元件、發(fā)送器。如熱電偶

2)要求：穩(wěn)定性，選擇性，線性性輸出信號必須隨被測量變化輸出信號只能隨被測量變化輸出信號與被測量之間必須是單值函數(shù)，最好是線性關(guān)系

三、熱工測量系統(tǒng)的組成第46頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第47頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1-被測對象；2-傳感器；3-變換器；4-顯示裝置；5-傳送通道3)分類：溫度感受件，壓力感受件（按被測參數(shù)）能量轉(zhuǎn)換型(熱電偶);能量控制型(熱電阻)（輸出信號能量的主要來源）模擬式和準(zhǔn)數(shù)字式（輸出信號的形式）第48頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月2.顯示件：(1)定義：向觀察者顯示被測量的數(shù)值、量值的裝置(2）分類：

顯示儀表—顯示被測量的瞬時(shí)值

記錄儀表—記錄被測量隨時(shí)間變化

積算儀表—顯示被測量對時(shí)間的積分

信號式儀表—反映被測量是否超過允許的限值

調(diào)節(jié)式顯示儀表—根據(jù)被測量與規(guī)定值的偏差情況，發(fā)出對被測對象進(jìn)行調(diào)節(jié)的信號第49頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第50頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月3.傳送件：1)定義：將感受件輸出的信號按顯示件的要求傳輸給顯示件。2）具有功能：

1）單純傳輸

2）感受件輸出信號放大

3）把信號變送成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號（變送器)第51頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第52頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月四、測試系統(tǒng)原理框圖傳感器：從被測對象獲取有用的信息，并將其轉(zhuǎn)換為適合于測量的變量或信號。信號調(diào)理部分：對從傳感器所輸出的信號作進(jìn)一步的加工和處理，包括對信號的轉(zhuǎn)換、放大、濾波、儲(chǔ)存、重放、和一些專門的信號處理。顯示和記錄部分：將經(jīng)信號調(diào)理部分處理過的信號用便于人們所觀察和分析的介質(zhì)和手段進(jìn)行記錄或顯示。被測對象和觀察者也是測試系統(tǒng)的組成部分，它們同傳感器、信號調(diào)理部分以及數(shù)據(jù)顯示與記錄部分一起構(gòu)成了一個(gè)完整的測試系統(tǒng)。

第53頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月儀表內(nèi)信號傳輸過程儀表內(nèi)每一次信號的轉(zhuǎn)換和傳輸可作為一個(gè)環(huán)節(jié)，整個(gè)儀表是各環(huán)節(jié)的連接。1.儀表各環(huán)節(jié)連接方式：開環(huán)（系統(tǒng)）和閉環(huán)（系統(tǒng)），每一個(gè)環(huán)節(jié)：傳遞函數(shù)（靈敏度）2.開環(huán)系統(tǒng)k1k2k3ITθ電流力矩角度動(dòng)圈表方框圖X位移特點(diǎn)：各環(huán)節(jié)開環(huán)串聯(lián)，信號沿一個(gè)方向傳輸。按偏差測量法工作要保證儀表指示正確，必須保持每個(gè)環(huán)節(jié)靈敏度不變X=K1K2K3I第54頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月

儀表內(nèi)信號傳輸過程3.閉環(huán)系統(tǒng)e

e

-U滑線電阻放大器伺服電動(dòng)機(jī)k1K2/sK3電子電位差計(jì)方框圖特點(diǎn)：1)含有負(fù)反饋

2)儀表傳遞函數(shù)與反饋環(huán)節(jié)有關(guān)，因此k3要求高，k1,k2性能可降低故閉環(huán)精度叫高靜態(tài)時(shí)：第55頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月信息獲取轉(zhuǎn)換顯示和處理（信號檢出部分）（信號變換部分）第56頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4.2基于差值示零的直接比較法1.差值檢測原理:

被測量與標(biāo)準(zhǔn)量直接進(jìn)行比較①

需要一個(gè)具有比較功能的電路，要求比較的范圍寬、靈敏度和分辨力高；②

需要一個(gè)與被測量同類的可變標(biāo)準(zhǔn)量參與比較，要求標(biāo)準(zhǔn)量準(zhǔn)確且可細(xì)微調(diào)節(jié)。比較功能可由運(yùn)算功能來實(shí)現(xiàn)有兩種方式：差值運(yùn)算比較比例運(yùn)算比較第57頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4.2基于差值示零的直接比較法2.差值示零的平衡調(diào)節(jié)（1）零示法原理:

第58頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4.2基于差值示零的直接比較法（2）實(shí)現(xiàn)平衡調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)

當(dāng)則第59頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4.2基于差值示零的直接比較法（續(xù)）對稱差動(dòng)的橋式結(jié)構(gòu)

當(dāng)時(shí)，

第60頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.7儀表的質(zhì)量指標(biāo)1.可靠性指標(biāo)有效性(MTBF)＝平均無故障時(shí)間平均無故障工作時(shí)間＋平均修復(fù)時(shí)間2.計(jì)量性能指標(biāo)：1)準(zhǔn)確度:儀表指示值接近測量真值程度①儀表的示值誤差:表征指示值的準(zhǔn)確程度

絕對誤差：

相對誤差：指示值真值相對誤差更能說明示值的準(zhǔn)確程度示值誤差有正負(fù)第61頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月相對誤差更能說明示值的準(zhǔn)確程度示值誤差有正負(fù)絕對誤差愈小，說明指示值愈接近真值，測量精度愈高。但這一結(jié)論只適用于被測量值相同的情況，而不能說明不同值的測量精度。第62頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.7儀表的質(zhì)量指標(biāo)②儀表的基本誤差

(1)儀表的基本誤差：量程范圍內(nèi)各示值誤差中的絕對值最大者儀表量程A：儀表測量上限與下限之差

(2)儀表的引用誤差：

(3)最大引用誤差：

計(jì)量性能指標(biāo)1)準(zhǔn)確度（又稱精確度）:第63頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月③儀表的準(zhǔn)確度等級：允許誤差：基本誤差不能超過的限值，儀表的準(zhǔn)確度等級：儀表的最大引用誤差去掉百分號后余下的數(shù)字國家標(biāo)準(zhǔn)系列：0.10.20.51.01.52.54

七個(gè)工業(yè)儀表準(zhǔn)確度等級，數(shù)字越小，精確度越高（看P10例題）第64頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月第65頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.7儀表的質(zhì)量指標(biāo)2)線性度:檢測系統(tǒng)輸入輸出曲線與理想直線的偏離程度相對誤差輸出值與理想直線的最大偏差值理論滿量程輸出值理想直線：亦稱非線性誤差定義:(non-linearity)表達(dá):xyΔ擬合直線一般不存在或很難獲得準(zhǔn)確結(jié)果利用測量數(shù)據(jù)，通過計(jì)算獲得第66頁，課件共74頁，創(chuàng)作于2023年2月1.7儀表的質(zhì)量指標(biāo)3)回差（變差或遲滯誤差）同一輸入量上升和下降時(shí)，對應(yīng)的兩輸出量平均值之間的最大差值與量程之比的百分?jǐn)?shù).(儀表運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的摩擦、間隙、彈性滯后等原因引起）第67頁，課件共74頁，