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仪表量程和测量范围是什么区别

时间:2022-10-08 百科知识 版权反馈
【摘要】:仪表的精度不仅与测量的绝对误差有关,还与仪表的量程有关。对于线性测量仪表,输出量与输入量应呈直线关系,其灵敏度就是拟合直线的斜率,即灵敏度为常数。灵敏限是指引起仪表输出变化的被测参数的最小变化量。一般地,灵敏限的数值应小于仪表最大绝对误差的1/2。一般要求测量仪表的线性度要高,即相对误差要小。稳定度是指测量仪表在相当长的时间内,保持其性能的能力。

1)量程

任何测量仪表都存在相应的测量范围,即量程。选用的仪表量程过大时,会出现测量值反应不灵敏的现象,造成较大的误差;量程过小时,测量值将会超过仪表的承受能力,毁坏仪表。因此,使用者必须对所用仪表的测量范围心中有数,避免出现量程过大或过小的现象。

2)精度

用仪表测量数据时,测量误差是不可避免的。为了估计测量值误差的大小,不仅需要了解仪表的量程,而且还应知道仪表的精度。所谓精度是指测量值接近真实值的程度。测量仪表的精度常用正常条件下最大的或允许的相对百分误差来表示,即

式中,x为被测参数的测量值;x0、x1、x2 分别是被测参数标准值(常取高级精度仪表测量值)、量程下限值和量程上限值。仪表的精度不仅与测量的绝对误差有关,还与仪表的量程有关。

3)灵敏度和灵敏限

灵敏度是指仪表的输出量增量与相应的输入量增量之比,即仪表的灵敏度式中,Δa和Δb分别是仪表输出量变化值和仪表输入量变化值。对于线性测量仪表,输出量与输入量应呈直线关系,其灵敏度就是拟合直线的斜率,即灵敏度为常数。非线性仪表的灵敏度不是常数。

灵敏限是指引起仪表输出变化的被测参数的最小变化量。一般地,灵敏限的数值应小于仪表最大绝对误差的1/2。灵敏限≤精度等级×(量程上限一量程下限)/200。

4)线性度和回差

由于各种条件因素的影响,理论上具有线性刻度的测量仪表的实际测量曲线与理论直线往往存在偏差,如图2-1所示。线性度表征测量仪表的输出、输入关系曲线与所选用的拟合直线(可看成理论直线或工作直线)之间的偏差,通常用相对误差表示,即

式中,ΔLmax是输出值与拟合直线间的最大差值;YFS是理论满量程输出值。一般要求测量仪表的线性度要高,即相对误差要小。

回差又称变差,用于表征测量仪表在正(输入量增大)反(输入量减小)行程中,输入-输出关系曲线的偏差程度,常用相同的输入量下,正反行程输出的最大差值ΔHmax与YFS的相对值表示,即回差

回差示意图如图2-2所示。

图2-1 非线性误差特性示意图

图2-2 仪表的回差特性示意图

5)重复性和稳定度

重复性表征在相同条件下,输入量按同一方向做全量程多次变化时所得特性曲线之间的一致程度。各条特性曲线越靠近,重复性越好,说明仪表的可靠程度越高。

稳定度是指测量仪表在相当长的时间内,保持其性能的能力。一般用室温下,经过某一规定时间后的输出与起始输出之间的差异表示。

6)反应时间

通常被测量值发生突变时,仪表指示值总要经过一定的时间间隔才能做出相应的反应,这个时间间隔称为反应时间。反应时间表征仪表对输入量的突变做出适当反应的能力,反应时间过长时,仪表往往不能及时显示输入量瞬时值的真实情况,产生较大误差。反应时间的长短实际上反映了仪表动态特性的优劣。

根据实际需求,可用不同的标准来表示反应时间。例如,当输入量发生突变时,可用输出量由开始变化到新稳定值的63.2%所需时间表示反应时间,也可用变化到新稳定值的95%所用的时间表示反应时间。

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