检测仪表的静态特性概述
仪器网 · 2012-07-14 23:42 · 19785 次点击
理想的检侧仪表.其输出量与被测量之间应具有线性关系,这种输出对应于输入的变化关系.即为检测仪表的响应特性。深人研究检测仪表的静态响应特性、动态响应特性及其性能指标.就能评价检测仪表响应被侧量和抑制影响量的性能。本节先研究检测仪表的静态响应特性、综合性能指标、开环和闭环结构对静态特性的影响.以及负载效应等问题.
一、协态晌应特性
所谓静态.是指被侧量不随时间变化或随时间变化非常缓慢的状态。检测仪表的静态响应特性.是指在侧最恒定量或缓变量时.其输出对应于输入的变化关系。通常用灵敏度、线性度、滞环等指标来表征。
1.灵敏度
静态灵敏度.是衡量检侧仪表对被测量变化的响应能力的性能指标。静态工作条件下.仪表的输出变化对输人变化的比值.用S值表示,即
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表示灵敏度时,输入量和输出量必须采用其实际的物理量单位。可见,灵敏度的实用单位将随着输入量和输出量的改变而不同。例如,铂电阻温度计的电阻值随被测温度的增加而增加,故该温度计的灵敏度之单位即是[attach]50394[/attach]
工程检测系统往往由多个环节组成.各环节的静态灵敏度分别为S1:.S2:S3,。那么由n个环节申联组成的检测系统.其总灵敏度由下式确定:
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其中各环节的Si必须是真实灵敏度.若受系统负载效应影响.则需校正后参加计算。
在仪表的静态校准或标定时.其输出与输入间的关系曲线称为该仪表的定度曲线.若仪表的输出与输入呈线性关系.则其定度曲线为一条直线.且灵敏度就等于这条直线的斜率。如果静态特性曲线不是线性关系,则其灵敏度将随被测量的大小而变化。
必须指出,装置的灵敏度越高就越容易受外界干扰的影响.即稳定性越差。同时.灵敏度还与仪表的工作条件、环境因素的变化有关.这种由仪表外部因素影响所导致的输出变化.体现为仪表灵敏度的漂移.这将造成仪表的示值误差,在使用中应该注意。
2、线性度
线性度又称非线性误差.是指测量装置实测的特性曲线(定度的)与参考直线(基准的、理想的、拟合的)偏离的程度。
在静态侧量中.通常希望测压装置的静态特性为线性.但在实际测试中、输出和输人间的关系并非理想情况。图2一20表示的是实际输出与输人的标定
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曲线与拟合直线(或称参考直线)之间的关系。把标定曲线与直线的接近程度称为测最装置的线性,线性的好坏用线性度表示,它是标定曲线与直线的最大偏差B与测M装置满量程输出位A之比位的百分数。
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3.滞环
实际测试装税在输人量由小增大和由大减小的测试过程中,对应于同一个输人鼓往往有不同的输出量,即输出一输人特性曲线不重合的程度叫滞环.又称迟滞。
这种现象是由于仪表元件的能耗所致.例如,机械零部件的内部摩擦损耗,弹性元件吸收能最,以及电磁式仪表的磁滞损耗等。仪表的滞环特性亦将引起测址的滞环误差,又称回程误差一般用百分数来表示。在同样的测试条件下,若在全址程A范围内,对于同一个输人虽所得到输出量之间差值最大者为B,则定义回程误差为(B/A)X100%.
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