测量技术的基本知识.pptx

过程参数检测及仪表

系部：自动化系教研室：测控技术与仪器教师：张立峰

第一章绪论测量的意义及发展方向测量方法仪表的检定测量系统测量仪表的主要性能指标

第一节测量的意义及发展方向

一、测量与误差

1.测量的定义：测量是利用某种工具并以实验或计算的方法获取被测参数数值的过程。具体说，是指被测参数与预先确定的被测参数的“单位”进行比较，并获取比值的过程。

2.测量的基本公式：

x=αUx式中x——被测参数（被测量）的数值;

Ux——测量单位；

α——测量获得的比值，又称为测量值。

实际的关系式应该是

x≈αUx

测量过程有三要素3.测量过程有三要素一是测量单位；二是测量方法；三是测量工具。二、检测技术及仪表的发展趋势（1）传感器逐渐向集成化、数字化、智能化、网络化、组合化方向发展；（2）不断拓展测量领域和范围，努力提高检测精度和可靠性；（3）软测量技术、数据融合处理方法等新技术得到迅速发展和广泛应用；（4）非接触法检测技术得到重视和发展；（5）检测系统智能化。

第二节测量方法的分类

根据分类依据的不同，测量方法主要有以下几种分类方法直接测量、间接测量、组合测量接触测量与非接触测量123654等精度测量、非等精度测量偏差法、零差法、微差法静态测量与动态测量

测量系统的组成

信息的提取——用传感器来完成。信号的放大、转换与传输——用中间转换装置来完成。信号的显示和记录——用显示器、指示器或记录仪完成。信号的处理和分析——用计算机、数据分析仪、频谱分析仪等来完成个完整的检测过程，一般应包括：

二、测量系统各部分的作用1、检出部分检出（detection)部分是测量系统中形式最多样、与被测对象关联最密切的部分。担当检出功能的器件统称为传感器（Sensor)。对传感器有以下的要求：①传感器的输出信号与被测参数在数值上应呈单值关系，最好是线性关系；②传感器的输出信号应该只响应被测参数的变化，其他一切可能的输入信号（包括噪声信号）不能影响输出信号；③传感器对被测对象状态的影响应尽量小。

01输出量为电压、电流或频率的变化，或者是通过电阻、电容、电感的改变转换为电压、电流、频率的变化。有模拟量和数字量两种形式。02输出的电信号一般较微弱，如电压信号为毫伏级甚至微伏级，电流信号为毫安级甚至纳安级。03由于传感器内部噪声的存在，输出信号与噪声混在一起。若传感器的信噪比较小而输出的信号又弱时，则信号淹没在噪声中。04传感器的输出特性呈线性或非线性。05外界环境如温度、湿度、电磁场等的变化会影响传感器的输出特性。传感器的输出一般有以下一些特点：

信号变换（Signalconversion）是使检出的信号变换成适合于分析处理的信号。进行变换时，重要的是考虑原始信号中哪些信息是希望了解的，以及如何不丢失和不歪曲有用信息。信号变换部分显示部分是测量系统的输出部分。测量系统通过它的显示元件向观察者反映被测参数的数值。显示元件按其显示方式的不同可分为模拟式显示元件、数字式显示元件和屏幕式显示元件三种。分析处理显示部分

通信接口与总线（Communicationinterfaceandbus）部分其基本功能是管理两个不同系统之间的数据、状态和控制信息的传输和交换。一个大型检测系统中有许多测量分系统或测量节点，分系统向上位机传送数据信息和测量状态、上位机向下发布命令或各分系统之间交换信息都通过接口进行。

按显示功能的不同，可分为指示仪表、记录仪表、积算式仪表及信号式仪表等。接仪表组成系统的方式不同，可分为直接变换式和平衡式两种仪表。按参数种类不同，热工仪表可分为温度、压力、流量、料位、成分分析及机械量等测量仪表。热工仪表及其分类

仪表测量范围仪表在保证规定精确度的前提下所能测量的被测量的区域称为仪表的测量范围。第四节测量仪表的主要性能指标几个概念：仪表的计量性能指标仪表的量程仪表的量程是指测量范围上限与下限的代数差。仪表的上、下限在上述相同条件下仪表所能测量的被测量的最高、最低值分别称为仪表测量的上限和下限（简称上、下限，又称仪表的零位和满量程值）。

准确度示值误差示值误差是指仪表的某一个测量值（示值）的误