1、 精確度
(1) 精密度δ
它表明
儀表指示值的分散性,即對某一穩定的被測量,由同一個測量者,用同一個儀表,在相當短的時間內,連續重復測量多次,其測量結果(指示值)的分散程度。δ愈小,說明測量愈精密。
例如,某溫度儀表的精密度δ=0.5℃,即表示多次測量結果的分散程度不大于0.5℃。精密度是隨機誤差大小的標志,精密度高,意味著隨機誤差小。
但是必須注意,精密度與準確度是兩個概念,精密度高不一定準確。
(2) 準確度ε
它表明儀表指示值與真值的偏離程度。
例如,某流量表的準確度ε=0.3m3/s,表示該儀表的指示值與真值偏離0.3m3/s。準確度是系統誤差大小的標志,準確度高,意味著系統誤差小。同樣,準確度高不一定精密。
(3) 精確度τ
它是精密度與準確度的綜合反映,精確度高,表示精密度和準確度都比較高。在最簡單的情況下,可取兩者的代數和,即τ=δ+ε。精確度常以測量誤差的相對值表示。
2、 穩定性
(1)穩定度
指在規定時間內,測量條件不變的情況下,由于儀表自身隨機性變動、周期性變動、漂移等引起指示值的變化。一般以儀表精密度數值和時間長短一起表示。
例如,某儀表電壓指示值每小時變化1.3V,則穩定性可表示為1.3mV/h。
(2)影響量
測量儀表由外界環境變化引起指示值變化的量,稱為影響量。它是由溫度、濕度、氣壓、振動、電源電壓及電源頻率等一些外界環境影響所引起的。說明影響量時,必須將影響因素與指示值偏差同時表示。
例如,某儀表由于電源電壓發生變化10%而引起其指示值變化0.02mA,則應寫成0.02mA/U±10%。
二、傳感器的分類和性能指標
1、傳感器的分類
2、傳感器的性能指標
(1)量程和范圍
量程是指測量上限和下限的代數差;范圍是指儀表能按規定精確度進行測量的上限和下限的區間。 例如一個位移傳感器的測量下限是-5mm,測量上限是+5mm,則這個傳感器的量程為5-(-5)=10mm,測量范圍是-5mm~5mm。
(2)線性度
傳感器的輸入-輸出關系曲線與其選定的擬合直線之間的偏差。
(3)重復性
傳感器在同一工作條件下,輸入量按同一方向作全量程連續多次測量時,所得特性曲線間的一致程度。
(4)滯環
傳感器在正向(輸入量增大)和方向(輸入量減?。┬谐踢^程中,其輸出—輸入特性的不重合程度。
(5)靈敏度
傳感器輸出的變化值與相應的被測量的變化值之比。
(6)分辨力
傳感器在規定測量范圍內,可能檢測出的被測信號的最小增量。
(7)靜態誤差
傳感器在滿量程內,任一點輸出值相對理論值的偏離程度。
(8)穩定性
傳感器在室溫條件下,經過規定的時間間隔后,其輸出與起始標定時的輸出之間的差異。
(9)漂移
在一定時間間隔內,傳感器在外界干擾下,輸出量發生與輸入量無關的、不需要的變化。漂移包括零點漂移和靈敏度漂移。
由于傳感器所測量的非電量有不隨時間變化或變化很緩慢的,也有隨時變化較快的,所以傳感器的性能指標除上面介紹的靜態特性所包含的各項指標外,還有動態特性,它可以從階躍響應和頻率響應兩方面來分析。
三、電阻式傳感器
1、定義:電阻式傳感器是利用電阻元件把被測的物理量,如力、位移、形變及加速度等的變化,交換成電阻阻值的變化,通過對電阻阻值的測量達到測量該物理量的目的。
2、分類:電阻式傳感器主要可分為電位器式電阻傳感器和應變式電阻傳感器。前者適宜于被測對象參數變化較大的場合,后者工作于電阻值變化甚小的情況,靈敏度較高。
四、熱電偶
1、熱電效應 兩種不同的導體兩端相互緊密地連接在一起,組成一個閉合回路。當兩接點溫度不等時,回路中就會產生電動勢,從而形成電流,這一現象稱為熱電效應,該電動勢稱為熱電動勢。 2、熱電偶的基本定律
(1)中間導體定律。在A、B材料組成的熱電偶回路中接入第三種導體C,只要引入的第三種導體兩端溫度相同,則此導體的引入不會改變電動勢Eab(T,T0)大小。這個規律稱中間導體定律。
(2)標準電極定律。如果兩種導體(A和B)分別與第三種導體(C)組成熱電偶所產生的熱電動勢已知,則由這兩個導體(A,B)組成的熱電偶產生的熱電動勢可由下述標準電極定律來確定:EAB(T,T0)= EAC(T,T0)-EBC(T,T0) 由此可見,任意幾個熱電極與一標準電極組成熱電偶產生的熱電動勢已知時,就可以很方便地求出這些熱電極彼此任意組合時的熱電動勢。