第一讲1-测量概念.ppt

工业装备测控技术 第一讲-1 过程检测技术 测量基本知识 测量基本知识 为实现对生产过程的自动控制，首先必须对生产过程的各参数进行可靠的测量。 学习和掌握过程测试及应用，能够在科研和生产中面临的测试任务面前，正确的选择测试原理和方法，正确的选择所需要的技术工具，组成合适的测试系统，完成需要的测试任务。 测量就是为取得任一未知参数而做的全部工作。 测量的目的是为了准确地获取表征被测对象特征的某些参数的定量信息。 测量技术推动科学的新发现。 在过程设备的控制中，测试是最重要的手段。 测量是判断事物质量指标的重要手段。 测量技术的状态反映了一个国家的经济发展和科学技术水平。 测量方法  (1)直接测量与间接测量  直接测量法 将被测量与单位能直接比较，立即得到比值，或者仪表能直接显示出被测参数数值的测量方法被称为直接测量法。  间接测量法 采用直接测量方法不能直接得到测量结果，而需要先测出一个或几个与被测量有一定函数关系的其他量，然后根据此函数关系计算出被测量的数值，这种方法被称为间接测量法。 (2)等精度测量和不等精度测量  等精度测量法 在测量过程中，使影响测量误差的各因素(环境条件、仪器仪表、测量人员、测量方法等)保持不变，对同—被测量值进行次数相同的重复测量，这种测量方法称为等精度测量法。  不等精度测量法 在测量过程中，测量环境条件有部分不相同或全部不相同，如测量仪器精度、重复测量次数、测量环境、测量人员熟练程度等有了变化，所得测量结果的可靠程度显然不同，这种方法称为不等精度测量法。 (3)接触测量与非接触测量  接触测量法 仪表的某一部分(一般为传感器部分)必须接触被测对象(被测介质)。 非接触测量法 仪表的任何部分均不与被测对象接触。  过程检测多数采用接触测量法。 (4)静态测量与动态测量  静态测量 在测量过程中，如被测参数恒定不变，则此种测量称为静态测量。 动态测量 被测参数随时间变化而变，此种测量方法称为动态测量。 检测仪器与设备 (1)感受件(传感器) 传感器是检测仪表与被测对象直接发生联系的部分。它的作用是感受被测量的变化，直接从对象中提取被测量的信息，并转换成一相应的输出信号。 (2)中间件(变送器或变换器) 变换器是检测仪表中的中间环节，它由若干个部件组成，它的作用是将传感器的输出信号进行变换，实现放大、远距离传送、线性化处理或转变成规定的统一信号，供给显示器、调节器等。 (3)显示件(显示器) 显示器的作用是向观察者显示被测量数值的大小，它可以是瞬时量的显示、累积量的显示、越限报警等，也可以是相应的记录显示。 误差基本知识 (1)测量误差与分类 ①系统误差 ②随机误差 ③粗大误差 误差基本知识 (1)测量误差与分类 ① 系统误差 是指在相同条件下，多次测量同一被测量值的过程中出现的一种误差，它的绝对值和符号或者保持不变，或者在条件变化时按某一规律变化。 系统误差是由于测量工具本身的不准确或安装调整得不正确、测试人员的分辨能力或固有的读数习惯、测量方法的理论根据有缺陷或采用了近似公式等原因所造成的。 误差基本知识 (1)测量误差与分类 ②随机误差 又称偶然误差，它是在相同条件下多次测量同一被测量值的过程中所出现的绝对值和符号以不可预计的方式变化的误差。 随机误差大多是由测量过程中大量彼此独立的微小因素对被测值的综合影响所造成的。 误差基本知识 (1)测量误差与分类 ③粗大误差 明显地歪曲测量结果的误差称为粗大误差。 这种误差是由于测量操作者的粗心(如读错、记错、算错数据等)、不正确地操作、实验条件的突变或实验状况尚未达到预想的要求而匆忙实验等原因所造成的。 (2)测量的精密度、准确度和精确度 精密度 对同一被测量进行多次测量，测量的重复性程度称为精密度。测量的精密度取决于随机误差，因为随机误差反映了在相同条件下对同一被测量进行多次测量时，所得测量结果的离散程度。随机误差越小，测量值分布越密集，测量结果的重复性越好，测量的精密度越高。反之亦然。 准确度 对