传感器的标定和校准.ppt

第14章 传感器的标定与校准 ?传感器的标定与校准：通过试验，建立传感器的输出-输 入特性及其误差关系。 ?传感器的标定与校准方法：标准设备产生已知非电量— 输入量，测试被标定传感器相应的输出量，并与输入量比较， 作出标定图表。 ?传感器的标定系统：被测非电量的标准发生器与标准测 试系统；待标传感器与配接的信号调理和显示、记录器等。 静态标定—标定静态特性：灵敏度，线性度， ?传感器的标定 精度…； 动态标定—动态特性参数（?；?n，?）测试； 动态标定信号：阶跃信号或正弦信号。 ?传感器的标定与校准的目的:保正测量的准确、统一和法 制性。 14.1 测量误差基本概念 14.1.1 测量与测量误差 1.测量 “测量是以确定量值为目的的一种操作”。这种“操作” 就是测量中的比较过程——将被测参数与其相应的测量单 位进行比较的过程。实现比较的工具就是测量仪器仪表 （简称仪表）。 检测是意义更为广泛的测量，它包含测量和检验的双 重含义。工程参数检测就是用专门的技术工具（仪表）， 依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值。一个完整 检测过程应包括： ?信息的获取—传感器(一次仪表)； ?信号的调理—变送器(二次仪表) ； ?信号的显示与记录—显示、记录仪(二次仪表) 。 14.1 测量误差基本概念 2. 测量误差 检测仪表获得的测量值与被测变量的真实值之间存在一定 的差异，这一差异称为测量误差。 误差公理—实验结果都具有误差，误差自始至终存在于 一切科学实验的过程之中。 测量误差有绝对误差和相对误差之分。 （1）绝对误差 绝对误差?在理论上是指测量值x与被测量的真值xi之间的 差值，即 ?=x?xi=x?x0 (真值xi一般用相对真值x0代替） 绝对误差是可正可负的，而不是误差的绝对值；绝对误 差还有量纲，它的单位与被测量的单位相同。 14.1 测量误差基本概念 测量误差的分类： 根据引起误差的原因和误差的性质，测量误差可分为 三类： ?系统误差，具有确定性，决定测量的准确度，可以进 行修正； ?随机误差，具有偶然性，决定测量的精密度，利用误 差理论进行处理； ?粗大误差，是错误，应剔除。 14.1 测量误差基本概念 （2）相对误差 实际相对误差： （14-3） 标称相对误差（或示值相对误差） （14-4） 测量误差是对某一次具体测量好坏的评价。 14.1 测量误差基本概念 14.1.2 仪表误差 1 .仪表误差术语 ①测量仪表的示值误差 ?=仪表示值x-真实值xi =x?x0(xi用约定真值x0来代替 ) 相对示值误差 ②测量仪表的最大允许误差 定义是“对给定的测量仪 表，规范、规程等所允许的误差极限值”。有时也称为测 量仪表的允许误差限，或简称允许误差（?允）。 14.1 测量误差基本概念 ③测量仪表的固有误差 常称为测量仪表的基本误差。 定义是“在参考条件下确定的测量仪表的误差”。此参考条 件也称为标准条件，是指为测量仪表的性能试验或为测量 结果的相互比较而规定的使用条件，一般包括作用于测量 仪表的各影响量的参考值或参考范围。 ④附加误差 附加误差是指测量仪表在非标准条件时所 增加的误差，它是由于影响量存在和变化而引起的，如温 度附加误差、压力附加误差等等。 14.1 测量误差基本概念 2.测量范围和量程 测量范围: 指“测量仪器的误差处在规定极限内的一组 被测量的值”。 量程: 指测量范围的上限值和下限值的代数差。 例如：测量范围为0~100℃时，量程为100℃； 测量范围为20~100℃时，量程为80℃； 测量范围为?20~100℃时，量程为120℃。 14.1