检测表的品质指标

  仪器网 ·  2012-07-14 23:37  ·  10333 次点击
根据工业过程检测的特点和需要,对检测仪表的品质有多种要求,现将较常用的品质指标做以介绍。
1、灵敏度
灵敏度是指检测仪表在到达稳态后,输出增量与输人增量之比,即[attach]49748[/attach]
式中K—灵敏度;
△Y-输出变量Y的增量;
△X—输人变量X的增量。
对于带有指针和刻度盘的仪表,灵敏度亦可直观地理解为单位输人变最所引起的指针偏转角度或位移最。
当仪表具有线性特性时,其灵敏度K为一常数,如图1-3-1(a)所示。反之,当仪表具有非线性特性时,其灵敏度将随着输人变最的变化而改变,如图1-3-1(b)所示。
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2.线性度
在通常情况下,总是希望仪表具有线性特性.亦即其特性曲线最好为直线。但是,在对仪表进行校准时常常发现,那些理论上应具有线性特性的仪表,由于各种因素的影响,其实际特性曲线往往偏离了理论上的规定特性曲线(直线)。在检测技术中,采用线性度这一概念来描述仪表的校准曲线与规定直线之间的吻合程度,如图1-3-2所示。校准曲线与规定直线之间最大偏差的绝对值称为线性度误差,其线性度可表示为[attach]49750[/attach]
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3.分辨率
分辨率反映仪表能检测出被测量的最小变化的能力,又称分辨能力。当输人变量从某个任意值(非零值)开始缓慢增加,直至可以观测到输出变量的变化时为止的输人变最的增fwi即为仪表的分辨率。分辨率可以用绝对值来表示.也可以用满刻度的百分比来表示。例如,某位移传感器的分辨率为0.001mm,某指针式仪表的分辨率为0.01%F.S(F.S表示满量程)等。
对于数字式仪表,分辨率是指数字显示器的最末一位数字间隔所代表的被测量值。例如,某光栅式位移传感器与100细分的光栅数显表相配时的分辨率为0.0001mm,与20细分的光栅数显表相配时的分辨率为0.0005mm等.
4.滞环、死区和回差
仪表内部的某些元件具有储能效应,例如弹性变形、磁滞现象等,其作用使得仪表检验所得的实际上升曲线和实际下降曲线常出现不重合的情况,从而使得仪表的特性曲线形成环状,如图1-3-3所示。该种现象即称为滞环。显然在出现滞环现象时,仪表的同一愉人值常对应多个输出值,并出现误差。
仪表内部的某些元件具有死区效应,例如传动机构的摩擦和间隙等,其作用亦可使得仪表检验所得的实际上升曲线和实际下降曲线常出现不重合的情况.这种死区效应使得仪表输人在小到一定范围后不足以引起输出的任何变化,而这一范围则称为死区。考虑仪表特性曲线呈线性关系的情况,其特性曲线如图1-3-4所示。因此,存在死区的仪表要求输人值大于某一限度才能引起输出的变化,死区也称为不灵敏区.
也可能某个仪表既具有储能效应,也具有死区效应,其综合效应将是以上两者的综合。典型的特性曲线如图1-3-5所示。
在以上各种情况下,实际上升曲线和实际下降曲线间都存在差值,其最大的差值称为回差,亦称变差,或来回变差。
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5.重复性和再现性
在同一工作条件下,同方向连续多次对同一输入值进行测蟹所得的多个输出值之间相互一致的程度称为仪表的重复性,它不包括滞环和死区。例如,在图1-3-6中列出了在同一工作条件下测出的仪表的3条实际上升曲线,其重复性就是指这3条曲线在同一输人值处的离散程度。实际上,某种仪表的重复性常选用上升曲线的最大离散程度和下降曲线的最大离散程度中的最大值来表示。
再现性包括滞环和死区,它是仪表实际上升曲线和实际下降曲线之间离散程度的表示.常取两种曲线之间离散程度最大点的值来表示,如图1-3-6中所示。
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重复性是衡员仪表不受随机因素影响的能力,再现性是仪表性能稳定的一种标志,因而在评价某种仪表的性能时常同时要求其重复性和再现性。重复性和再现性优良的仪表并不一定精度高,但高精度的优质仪表一定有很好的重复性和再现性。
6.精确度
被测量的测量结果与(约定)真值间的一致程度称为精确度。仪表按精确度高低划分成若干精确度等级,见表1-3-1。根据侧量要求,选择适当的精确度等级,是检测仪表选用的重要环节。
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7.长期稳定性
长期稳定性是仪表在规定时间(一般为较长时间)内保持不超过允许误差范围的能力。
8.动态特性
动态特性指被测量随时间迅速变化时,仪表输出追随被测量变化的特性。它可以用微分方程和传递函数来描述。但通常以典型输人信号(阶跃信号、正弦信号等)所产生的相应输出(阶跃响应、频率响应等)来表示。
来源:《工业自动化仪表与过程控制》,转载请注明出处-仪器信息网(www.cncal.com)

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