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传感器

测试技术的重要性　3

suntiger001
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2007-03-31

二.测量仪器的分类

测量仪器按用途可分：范型仪器和实用仪器两类。

Ø范型仪器：是准备用以复制和保持测量单位，或是用来对其他测量

仪器进行标定和刻度工作的仪器。准确度很高，保存和使用要求较高。

Ø实用仪器：是供实际测量使用的仪器，它又可分为试验室用仪器和工程用仪器。

试验室用仪器：必须要提供关于它们读数的标定曲线或数值表，使用时应考虑周围环境对示值的影响(如温度、压力、磁场振动等)，其测量结果具有较高的准确度；

工程用仪器：不需要标定资料，它们的准确度是预先根据其结构、制造和运用条件定出的。测量结果应能满足工程测量误差所允许的范围。

§4 测量仪器的主要性能指标

v性能指标：准确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间



1．准确度   仪器的指示值接近于被测量的实际值的准确程度. 通常以“允许误差”大小表示。

允许误差的物理意义：仪器读数允许的最大绝对误差折合为该仪器量程的百分数，





式中，δy为允许误差；Δj为允许的最大绝对误差；Δa，Δb为仪器刻度的上限和下限值。

ü准确度的表示方法：

测量仪器采用允许误差来表示仪器准确度的级别， 例如允许误差为±1.5％的仪器为“l.5级”。

工程用仪器     0.5～4级；（0.5、1、1.5、2.5、4）

试验室用仪器  0.2～0.5级； （0.2）

范型仪器      0.2级以上。 （0.1、0.01、0.02、0.05）

ü仪器的选用：

应在满足被测量要求的条件下，尽量选择量程较小的仪器，一般应使测量值在满刻度的2/3以上为宜，并根据对被测量绝对误差的要求选择测量仪器的精度等级。

补：精度：又称“精确度”，含有精密度、正确度、准确度等概念。

精密度：表征测量结果的离散程度。用于描述随机误差的大小。

离散程度↑  ，随机误差 ↑ ，精密度 ↓

离散程度↓  ，随机误差 ↓ ，精密度↑

正确度：表征测量结果的偏离真值程度。用于描述系统误差的大小。

  偏离程度 ↑ ，系统误差↑  ，正确度 ↓

  偏离程度 ↓ ，系统误差 ↓ ，正确度↑

准确度：表征测量结果的系统误差、随机误差的合成的大小程度。

  精密度高的，正确度不一定高；正确度高的，精密度不一定高。准确度高的，精密度和准确度都高。

例1 某压力表的量程为10MPa,测量值的误差允许值0.02MPa.问该压力表的准确度是多少?

解:  最大误差    

最大量程



压力表的准确度:

等级0.2





2. 灵敏度：线性仪表在作静态测量时，输出端信号增量△Y 与输入端信号增量

△X 之比，即： S＝ △Y / △X

S 值越大，灵敏度越高。（它以仪器指针的线位移或角位移与引起这些位移的被测量的变化值之间的比例 ）。
3.灵敏度阻滞又称为感量：  感量是足以引起仪器指针从静止到作极微小移动的被测量的变化值。一般仪器的灵敏度阻滞应不大于仪器允许误差的一半。



4.恒定度： 仪器多次重复测量时，其指示值的稳定程度。通常以读数的变差来表示。

Ø 变差：当外部条件不变时，用同一仪器对某一物理量的同一参数值重复进行测量或是相隔一段时间再测量时，指示值之间的最大差数与仪器量程之比的百分数为读数的变差。变差不应超过仪器的允许误差。



5.指示滞后时间 ：

Ø定义：从被测参数发生变化到仪器指示出该变化值所需的时间，又称时滞。

Ø时滞主要由仪器的惯性引起。因仪器均存在引起惯性的因素，如机械式仪器中运动件的质量、电测仪器中的电感或电容、传热式仪器中的热容量等，故时滞是无法避免的。






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