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ch00传感器—培训课件.ppt

发布:2017-06-18约7.28千字共45页下载文档
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* 二、测量方法 对于测量方法,从不同角度,有不同的分类方法。 根据获得测量值的方法可分为直接测量、间接测量和组合测量; 根据测量方式可分为偏差式测量、零位式测量与微差式测量; 根据测量条件不同可分为等精度测量与不等精度测量; 根据被测量变化快慢可分为静态测量与动态测量; 根据测量敏感元件是否与被测介质接触可分为接触式测量与非接触式测量; 根据测量系统是否向被测对象施加能量可分为主动式测量与被动式测量等。 * 1. 直接测量、 间接测量与组合测量 在使用仪表或传感器进行测量时,测得值直接与标准量进行比较,不需要经过任何运算,直接得到被测量的数值,这种测量方法称为直接测量。 被测量与测得值之间关系可用下式表示: y=x 式中: y——被测量的值;  x——直接测得值。 磁电式电流表测量电路的某一支路电流,弹簧管压力表测量压力等,都属于直接测量。直接测量的优点是测量过程简单而又迅速, 缺点是测量精度不容易达到很高。 * 间接测量:在使用仪表或传感器进行测量时,首先对与被测量有确定函数关系的几个量进行直接测量,将直接测得值代入函数关系式, 经过计算得到所需要的结果。间接测量与直接测量不同,被测量y是一个测得值x或几个测得值x1,x2,…, xn的函数,即 y=f(x) 或y=f(x1,x2, …,xn) 被测量y不能直接测量求得,必须有测得值x或xi(i=1,2,…, n)及与被测量y的函数关系确定。如直接测量电压值U和电阻值R, 根据式P=U2/R求电功率P即为间接测量的实例。间接测量手续较多, 花费时间较长,一般用在直接测量不方便, 或者缺乏直接测量手段的场合。  * 若被测量必须经过求解联立方程组求得,如有若干个被测量y1,y2,…,ym,直接测得值为x1, x2, …, xn, 把被测量与测得值之间的函数关系列成方程组,即 方程组中方程的个数n要大于被测量y的个数m,用最小二乘法求出被测量的数值,这种测量方法称为组合测量。组合测量是一种特殊的精密测量方法,操作手续复杂,花费时间长,多适用于科学实验或特殊场合。 * 2. 偏差式测量、 零位式测量与微差式测量 偏差式测量:用仪表指针的位移(即偏差)决定被测量的量值。应用这种方法测量时,仪表刻度事先用标准器具分度。在测量时,输入被测量按照仪表指针在标尺上的示值, 决定被测量的数值。偏差式测量, 其测量过程简单、迅速, 但测量结果的精度较低。  零位式测量:用指零仪表的零位反映测量系统的平衡状态,在测量系统平衡时,用已知的标准量决定被测量的量值。在零位测量时,已知标准量直接与被测量相比较,已知标准量应连续可调,指零仪表指零时,被测量与已知标准量相等。例如天平测量物体的质量、电位差计测量电压等都属于零位式测量。 零位式测量的优点是可以获得比较高的测量精度,但测量过程比较复杂,费时较长,不适用于测量变化迅速的信号。 * 微差式测量是综合了偏差式测量与零位式测量的优点而提出的一种测量方法。它将被测量与已知的标准量相比较,取得差值后,再用偏差法测得此差值。应用这种方法测量时,不需要调整标准量,而只需测量两者的差值。设:N为标准量,x为被测量,Δ为二者之差,则x=N+Δ。由于N是标准量,其误差很小,且ΔN,因此可选用高灵敏度的偏差式仪表测量Δ,即使测量Δ的精度不高,但因Δx,故总的测量精度仍很高。微差式测量的优点是反应快,而且测量精度高,特别适用于在线控制参数的测量。 * 3. 等精度测量与不等精度测量 等精度测量在整个测量过程中,若影响和决定误差大小的全部因素(条件)始终保持不变,如由同一个测量者,用同一台仪器,用同样的方法, 在同样的环境条件下,对同一被测量进行多次重复测量。在实际中,极难做到影响和决定误差大小的全部因素(条件)始终保持不变,所以一般情况下只是近似认为是等精度测量。  有时在科学研究或高精度测量中,往往在不同的测量条件下, 用不同精度的仪表,不同的测量方法,不同的测量次数以及不同的测量者进行测量和对比,这种测量称为不等精度测量。 * 4. 静态测量与动态测量 被测量在测量过程中认为是固定不变的,对这种被测量进行的测量称为静态测量。静态测量不需要考虑时间因素对测量的影响。 
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