2015年仪表讲课稿.docVIP

一、计量基本知识 二、现场仪表 一、 计量基本知识 1.1 什么是测量？ 测量就是将被测参数与其相应的测量单位进行比较的过程。 直接测量 利用经过标定的仪表对被测参数进行测量，直接从显示结果获得被测参数的具体数值的测量方法。 如，米尺，秒表，玻璃温度计，普通天平，游标卡尺。 间接测量　是指通过测量与被测量有函数关系的其他量,才能得到被测量值的测量方法。 如，用万用表测电阻，常见电子仪表等。 测量误差就是由仪表读得的被测值 (测量值)与被测参数的真实值之间的差距。分为绝对误差和相对误差。 由于真值无法得到，只能以标准表作为真值参照 其特点：绝对误差有单位，且其单位与测量结果相同；绝对误差有大小（值）和符号（±），表示测量结果偏离参考量值的程度；绝对误差不是对某一被测量而言，而是对该量的某一给出值而言。 例如：砝码的误差为+0.002g（错误表述），10g砝码的误差（或示值误差）为+0.002g（正确表述）。 式中；Λ——相对误差 Δ——绝对误差 X0————被测量的真值（约定真值） 相对误差只有大小和符号，没有量纲（也就是没有单位）。测量工作中主要是用绝对误差来表示测量误差。相对误差常用来表示具有多档示值范围的仪表的测量准确度；还可用来比较不同量值的测量准确度。 1.2测量误差的处理 1.2.1系统误差的处理 系统误差的产生原因： 系统误差的产生通常与测量设备或装置本身的准确程度有关；与测量时的外界条件、测量方法及测量者本身的状况有关。 与仪器设备、装置的准确度有关 在检定、校准或测试中，标准仪器或设备均存在一定的误差。例如，在进行检定向下一级标准量值传递时，标准值的误差是固定不变的，属于系统误差，又称“工具误差”或“仪器误差”。 （2）某些仪器、设备、在测量前需先进行调零位，若因测量前疏忽没有调查零位，或存在零位偏差，使得标准仪器在测量前即存在某一初始值，该初始值必然直接影响测量结果，给测量结果带来误差。这种误差，通常称“零位误差”（称“零差”） （3）某些仪器、设备如末按要求放置，特别是某些电磁测量和无线电测量仪器设备，未正确接地或屏蔽，或未用专用连接导线，也会给测量结果带来误差（称“装置误差） （4）测量环境条件带来的误差 测量时的环境条件有，如温、湿度；恒定磁场等也会给测量结果带来误差。如与重力加速度有关的测量，如未按测量地点的不同加以适当的修正，也会给测量结果带来误差。这类由客观环境引起的误差，通常称为“环境误差”。 （5）因测量方法不完善带来的误差 由于某些测量方法的不完善，如检定、测试中所使用的某些测量设备，在设计制造时受到某些条件（如元器件、制造工艺）的限制，不得不降低个别指标；采用一些近似公式、经验公式，无疑也会给测量结果引入一定的误差。这些误差称为“方法误差”或“理论误差” （6）由测量者引入的误差 在测量中，测量者本身生理上的某些缺陷，如听觉、视觉等缺陷或不良习惯，也会给测量结果带来误差，这就是通常所说的“人员误差”。 消除系统误差的原则： 1在测量前尽可能估计到一切可能产生系差的来源，并设法消除它们，或使用影响减到非常微小的程度； 2采取修正的方法消除之； 3在测量过程中，选择适当的测量方法使系统误差抵消从而不带入测量值中。 随机误差：指在测量中所出现的没有一定规律的误差。它是由很多复杂因素微小变化的总和引起的。它不易被发觉，也不好分析，还难以修正。这类误差的大小与测量次数有关，它的算术平均值将随测量次数的增多而减小（但不是线性关系） 随机误差决定了测量的精密度。它的平均值愈小，测量愈精密。 减少随机误差的原则： 1、选用精度更高稳定性更好的仪器（比如用刻划1米的尺和刻划1毫米的尺测量的精度是不同的，用子钟和沙漏测量时间的精度是不同的）； 2、可以让更熟练的人进行仪器操作（读数越快，仪器的变动越小，精度越高，而不熟练的人操纵仪器会带来仪器的震动和扭曲等） 3、选择合适的观测时间，让仪器受光照和温度带来的热胀冷缩更小，在稳定的地点设置仪器，避免不规则沉降带来的误差。 4、从统计学和概率论上讲，最有效的一种减少随机误差的方法是多次测量，取平均值。 ,分度号为PT100，在相同的测量条件下，用该检定装置在40℃受检点共连续测量10次，测量结果如表： 单位：Ω 测量 结果 测量次数 Xi(Ω) Xi-X(Ω) (Xi-X)2 1 115.545 0.005 0.25×10-4 2 115.575 0.035 12.25×10-4 3 115.495 -0.045 20.25×10-4 4 115.525 -0.015 2.25×10-4 5 115.555 0.015 2.25×10-4 6 115.545 0