【正文】 1基本知識引論測量范圍、測量上、下限及量程測量范圍：儀器按照規(guī)定的精度進(jìn)行測量的被測變量的范圍測量下限：測量范圍的最小值測量上限：測量范圍的最大值量程：量程=測量上限值測量下限值：被測參數(shù)改變時，經(jīng)過足夠時間儀表指示值達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，儀表輸出變化量與引起此變化的輸入變化量之比靈敏度絕對誤差：絕對誤差 = 示值－約定真值相對誤差：相對誤差（%）= 絕對誤差/約定真值引用誤差：引用誤差（%）= 絕對誤差/量程最大引用誤差：最大引用誤差（%） = 最大絕對誤差/量程允許誤差：最大引用誤差≤允許誤差儀表的精確度通常是用允許的最大引用誤差去掉百分號后的數(shù)字來衡量。精確度劃分為若干等級，簡稱精度等級，精度等級的數(shù)字越小，精度越高：衡量儀表能夠正常工作并發(fā)揮其同能的程度課后習(xí)題，兩者關(guān)系如何？檢測單元完成對各種參數(shù)過程的測量，并實現(xiàn)必要的數(shù)據(jù)處理；儀表單元則是實現(xiàn)各種控制作用的手段和條件，它將檢測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運算處理，并通過相應(yīng)的單元實現(xiàn)對被控變量的調(diào)節(jié)。關(guān)系：二者緊密相關(guān)，相輔相成，是控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ) 典型檢測儀表控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是怎樣的，各單元主要起什么作用？被控——檢測單元——變送單元——顯示單元——操作人員對象——執(zhí)行單元——調(diào)節(jié)單元—作用：被控對象：是控制系統(tǒng)的核心檢測單元：是控制系統(tǒng)實現(xiàn)控制調(diào)節(jié)作用的及基礎(chǔ)，它完成對所有被控變量的直接測量，也可實現(xiàn)某些參數(shù)的間接測量。變送單元：完成對被測變量信號的轉(zhuǎn)換和傳輸，其轉(zhuǎn)換結(jié)果須符合國際標(biāo)準(zhǔn)的信號制式。變：將各種參數(shù)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號；送：以供顯示或下一步調(diào)整控制用。顯示單元：將控制過程中的參數(shù)變化被控對象的過渡過程顯示和記錄下來，供操作人員及時了解控制系統(tǒng)的變化情況。分為模擬式，數(shù)字式，圖形式。調(diào)節(jié)單元：將來自變送器的測量信號與給定信號相比較，并對由此產(chǎn)生的偏差進(jìn)行比例積分微分處理后，輸出調(diào)節(jié)信號控制執(zhí)行器的動作，以實現(xiàn)對不同被測或被控參數(shù)的自動調(diào)節(jié)。執(zhí)行單元：是控制系統(tǒng)實施控制策略的執(zhí)行機構(gòu)，它負(fù)責(zé)將調(diào)節(jié)器的控制輸出信號按執(zhí)行結(jié)構(gòu)的需要產(chǎn)生相應(yīng)的信號，以驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)被控變量的調(diào)節(jié)作用。 什么是儀表的測量范圍，上下限和量程？彼此有什么關(guān)系？測量范圍：是該儀表按規(guī)定的精度進(jìn)行測量的被測變量的范圍。上下限：測量范圍的最小值和最大值。量程：用來表示儀表測量范圍的大小。關(guān)系：量程=測量上限值測量下限值 什么是儀表的靈敏度和分辨率？兩者存在什么關(guān)系？靈敏度是儀表對被測參數(shù)變化的靈敏程度。分辨率是儀表輸出能響應(yīng)和分辨的最小輸入量，又稱儀表靈敏限。關(guān)系：分辨率是靈敏度的一種反應(yīng)，一般說儀器的靈敏度高，則分辨率同樣也高。4 溫度檢測 測溫方法及溫標(biāo) 原理：通過溫度敏感元件與被測對象的熱交換，測量相關(guān)的物理量，即可確定被測對象的溫度。 方法：接觸式測溫： 傳熱和對流 需要較好的熱接觸 由于測量環(huán)境特點，對溫度敏感元件的結(jié)構(gòu)和性能要求高非接觸式測溫：熱輻射 特點：測溫響應(yīng)快，對被測對象干擾小，可測量高溫、運動的被測對象。 溫標(biāo) 表41 國際溫標(biāo)由定義固定點、內(nèi)插標(biāo)準(zhǔn)儀器和內(nèi)插公式三部分組成。 熱電偶測溫 1．特點：測溫范圍寬，性能穩(wěn)定，有足夠的的測量精度，結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)效應(yīng)好，輸出為電信號，可遠(yuǎn)傳，便于集中監(jiān)測和自動控制。 2．原理:基于熱電效應(yīng),即將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體練成閉合回路,當(dāng)兩個接點處的溫度不同時、回路中將產(chǎn)生熱電勢。 ：溫差電勢 接觸電勢 接觸電勢的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的性質(zhì)和接觸點的溫度4. T端稱為測量端或熱端，To端稱為參比端或冷端。 熱電偶產(chǎn)生熱電勢的條件：兩種不同的導(dǎo)體材料構(gòu)成回路，兩端接點處的溫度不同。（必考） 熱電勢大小只與熱電極材料及兩端溫度有關(guān)，與熱偶絲的粗細(xì)和長短無關(guān)。（必考） 熱電極材料確定以后，熱電勢的大小只與溫度有關(guān)。 中間導(dǎo)體定則（中間導(dǎo)體兩端溫度要相同） 中間溫度定則 EAB(T,To)=EAB(T,TC)+EAB(TC,To) 熱電偶的分度表參比端溫度為0℃：熱電性能穩(wěn)定，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，熱電特性呈線性或近似線性，價格便宜 掌握S、K型熱電偶：熱慣性大，對溫度變化的響應(yīng)慢（絕緣管為瓷管） 凱裝型熱電偶：熱慣性小，對溫度的變化響應(yīng)快，撓性好，可彎曲，可以安裝在狹窄或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的測量場合。（絕緣材料為氧化鎂或氧化鋁粉末，套管材料多為不銹鋼）：補償導(dǎo)線法：延長型：化學(xué)成分與被補償?shù)臒犭娕枷嗤?；補償型：化學(xué)成分與被補償?shù)臒犭娕疾煌?；參比溫度測量計算方法；E（T，0）=E（T，To）+E（To，0） 分To等于0 和To不等于0（重點）參比溫度恒溫法；補償電橋法：金屬導(dǎo)體的熱脹冷縮：可遠(yuǎn)傳、靈敏度高、無需參比溫度。金屬熱電阻穩(wěn)定性高、互換性好、精確度高，可以用作基準(zhǔn)儀表。缺點：需要電源激勵，有自熱現(xiàn)象，影響測量精度。 250℃650℃，分度號為Pt10（精度高）、Pt100（常用）、Pt1000（靈敏度高） 精度高，體積小，測溫范圍寬，穩(wěn)定性好，再現(xiàn)性好，但價格貴。 40150℃，線性好 二線制 引線電阻帶來的附加誤差三線制 消除引線電阻影響，提高測量精度四線制 用于高精度的溫度測量正溫度系數(shù)的熱敏電阻：電阻超過一定溫度（居里溫度）時隨溫度升高呈階躍性的增大；負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻：電阻隨溫度升高哦而減小。 非接觸式測溫=εσT4 （全輻射定律）：光學(xué)系統(tǒng)、檢測元件、轉(zhuǎn)換電路和信號處理等：亮度溫度、輻射溫度、比色溫度4．4光纖溫度傳感器：靈敏度高；電絕緣性好，可適用于強烈電磁干擾、強輻射的惡劣環(huán)境；體積小、重量輕、可彎曲；可實現(xiàn)不帶電的全光型探頭。、熒光光纖溫度傳感器、半導(dǎo)體光纖溫度傳感器、光纖輻射溫度計。課后習(xí)題？它主要由哪幾部分組成？答：作用：由其來統(tǒng)一各國之間的溫度計量。國際溫標(biāo)由定義固定點、內(nèi)插標(biāo)準(zhǔn)儀器和內(nèi)插公式？答：原理：基于熱點效應(yīng)即將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體練成閉合回路、當(dāng)兩個接點處的溫度不同時、回路中將產(chǎn)生熱電勢?；緱l件：兩種不同的導(dǎo)體材料構(gòu)成回路、兩端接點處的溫度不同。，其參比端溫度為20度，測得熱電勢E（t，20）=，試求被測溫度t。答：因為E(t,20)=E(t,0)+E(0,20)所以E(t,0)=E(t,20)E(0,20)=E(t,20)+E(20,0)因為E(t,20)= E(20,0)=所以E(t,0)= 即t=115℃，一直其參比端溫度為25度，熱端溫度為750度，其產(chǎn)生的熱電勢是多少？答：據(jù)題意所知所求電勢E（750,25）=E（750,0）E(25，0) 查K型熱電偶分度表得E(25，0)= E（750,0）= 所以，E（750,25）==？一般都采用哪些方法？答：若參比端溫度不能恒定則會給測量帶來誤差方法：：延長型：化學(xué)成分與被補償?shù)臒犭娕枷嗤?；補償型：化學(xué)成分與被補償?shù)臒犭娕疾煌粎⒈葴囟葴y量計算方法；參比溫度恒溫法；補償電橋法，應(yīng)如何接線？需要注意哪些問題？答：正接正，負(fù)接負(fù)。 注意的問題：，（機械零點補償），平行走線。，為什么常采用三線制接線方法？答：二線制：傳感器電阻變化值與連接導(dǎo)線電阻值共同構(gòu)成傳感器的輸出值，由于導(dǎo)線電阻帶來的附加誤差使實際測量值偏高，用于測量精度要求不高的場合，并且導(dǎo)線的長度不宜過長。而采用三線制會大大減小引線電阻帶來的附加誤差，提高精度。，分析其各適用什么場合？答：正溫度系數(shù)的熱敏電阻：電阻超過一定溫度（居里溫度）時隨溫度升高呈階躍性的增大；適用場合：負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻：電阻隨溫度升高哦而減小；適用場合：可廣泛應(yīng)用于溫度測量、溫度補償、抑制浪涌電流等場合。，在實際應(yīng)用中有哪些措施克服？答：原因主要包括沿測溫元件導(dǎo)熱引起的誤差和測溫元件熱輻射所引起的誤差等；為了減少誤差 ,應(yīng)注意材料和結(jié)構(gòu)及安裝地點的選擇 ,并盡可能在測溫元件外部加同溫屏蔽罩，加強測溫傳熱器與測溫物體間的熱聯(lián)系。？答：光學(xué)系統(tǒng)、檢測元件、轉(zhuǎn)換電路和信號處理等部分組成。？答：=，被測物體發(fā)射率ελT=，測得亮度溫度TL=1100℃，求被測物體實際溫度？答：已知普朗克第二常數(shù)C2=, λe=,ελT=, TL=1100℃=。 1/TL1/T=（λ/c2）ln(1/ελT) 代入數(shù)據(jù)得T==℃ ？它可以應(yīng)用于哪些特殊的場合？答：特點：靈敏度高；電絕緣性能好，可適用于強烈電磁干擾、強輻射的惡劣環(huán)境；體積小、重量輕、可彎曲；可實現(xiàn)不帶電的全光型探頭等。適用場合：可適用于強烈電磁干擾、強輻射的惡劣環(huán)境壓力檢測常用單位：帕斯卡、公斤力、毫米水柱（水頭）、毫米汞柱1kgf/cm2=10m水深=1個大氣壓=1公斤壓力 a、重力平衡方法 液柱式壓力計 負(fù)荷式壓力計（主要形式為活塞式壓力計。被測壓力與加于活塞上的砝碼的重量相平衡，將被測壓力轉(zhuǎn)換為平衡物的重量來測量。這種壓力計測量范圍寬、精確度高、性能穩(wěn)定可靠、可以測量正壓、負(fù)壓和絕對壓力，常用作壓力校驗儀表） b、機械力平衡方法 將被測壓力經(jīng)變換元件轉(zhuǎn)換為一個集中力，用外力與之平衡，通過測量平衡時的外力可以測知被測壓力。 c、彈性力平衡方法 利用彈性元件的彈性變形特性進(jìn)行測量。 d、物性測量方法 基于在壓力作用下，測壓元件的某些物理特性發(fā)生變化的原理。 常用壓力檢測儀表