智能仪器讲稿-第六章.pdf

第六章 自动校准和自诊断技术 第六章 自动校准和自诊断技术 6 ．1 误差校准和故障诊断 6 ．1 误差校准和故障诊断 • 误差校准 – 对仪器的误差进行校准可保证仪器具有规定 的准确度。 • 故障诊断 – 对仪器的故障进行监测和诊断则可及时发现 错误、排除故障，使仪器可靠的工作。 仪器的系统误差和偶然误差 仪器的系统误差和偶然误差 • 仪器的准确度是用测量误差来衡量的。 • 测量误差分为： • 偶然误差 – 由于周围环境和仪器内部的偶然因素造成。 – 稳定测量环境；在规定条件下多次测量；利用统计 方法进行平均和滤波。 • 系统误差 – 由于仪器内部和外部的固定不变或按确定规律变化 的因素造成。 – 利用校准方法进行校正。 一．仪器的系统误差及其校准 一．仪器的系统误差及其校准 • 校准的两种实现方法： • 1．根据系统误差的变化规律，采用一定 的测量方法或计算方法，将它从仪器的 测量结果中扣除。 • 2．准确度等级高的仪器其系统误差小。 因此，可用准确度高的标准仪器去修正 准确度低的被测仪器。 (1)采用同类型的准确度高的标准仪器 (1)采用同类型的准确度高的标准仪器 • 同时测量信号源输出的一个信号。 • 由小到大改变信号源输出，可以获得仪器在所 有测量点上的校准值。 标准仪器 可 调 信 号 源 被校仪器 (2)采用准确度高的可步进调节输出值的标准信号源 (2)采用准确度高的可步进调节输出值的标准信号源 • 信号源的示值作为真值，它与被校仪器 示值的差值就是该仪器的测量误差。由 小到大调节标准源的输出，可以测量出 被校仪器在所有测量点上的校准值。 可调信号源 被校仪器 传统仪器校准方式 传统仪器校准方式 • 信号源的输出的改变和被校仪器功能、 量限的设定等均靠手动调节。 • 测量数据靠人工进行观测、记录和处理。 • 当被校仪器超差时，需用手动调节仪器 内部的许多可调元器件的参数(可调电阻、 可调电容、可调电感)，来使其示值向标 准源的示值靠拢。 自动校准的特点 自动校准的特点 • 1．分为外部校准和内部校准两种方式。 • 2．外部校准使用由智能仪器组成的自动 校准系统来实现的。(第二种校准方法) • 3．内部自动校准是依靠仪器内部微机和 内部标准源自动完成的。(第一种校准方 法) 二．仪器故障的监测和诊断 二．仪器故障的监测和诊断 • 对待故障的两种基本策略 • 冗余技术 – 故障产生时，设法避开故障的作用，屏蔽它 的影响。 • 故障测试 – 在故障产生时，及时发现，及时排除，从而 使仪器可靠地工作。 故障测试的种类 故障测试的种类 • 故障检测 – 只要求确定仪器是否存在故障。 • 故障诊断(故障定位) – 不仅仅要求检查仪器是否存在故障，而且要 求确定故障发生的具体位置。 • 故障诊断的难度比故障检测大得多 • 故障定位的细度问题 故障诊断技术研究的主要内容 故障诊断技术研究的主要内容 及其概况 及其概况 • 30多年来，故障诊断技术不断吸收各门科学技 术发展的新成果，诊断的理论与应用有了很大 的发