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检测仪表的基本品质指标

   2012年06月19日 09:44  
  根据工业过程检侧的特点和需要,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

  式中K——灵敏度;

  △Y——输出变址Y的增量;

  △X——输入变量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量所引起的指针偏转角度或位移zui。

  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,其灵敏度将随着愉人变zui的变化而改变,如图1-3-1(b)所示。

  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zui大偏差的值称为线性度误差,其线性度可表示为

  3、分辨率

  分辨率反映仪表能检测出被测量的zui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量的增zui即为仪表的分辨率。分辨率可以用值来表示,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.O0lmm,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zui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0.0001 mm,与20细分的光栅数显表相配时的分辨率为0.0005 mm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zui大的差值称为回差,亦称变差,或来回变差。




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