檢測系統(tǒng)的特征與性能指標(編輯修改稿)
2025-06-20 11:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 間隙 松動 遲滯 蠕變 變形 老化 外界干擾 23 理想測試系統(tǒng)的線性關(guān)系通常采用靜態(tài)測量的方法求取輸入輸出關(guān)系曲線 ， 作為 標定曲線 。 多數(shù)情況還需要按最小二乘法原理求出標定曲線的 擬合直線 。 靈 敏 度 測量范圍 回程誤差 精確度 …. 非線性度 測試裝置的靜態(tài)特性指標 24 靈敏度 當裝置輸入一個變化量 ?x時，產(chǎn)生輸出的變化量 ?y；輸出的變化量 ?y與輸入的變化量 ?x的比值稱作傳感器的靈敏度。 xyS???x?yxy?ixyxxySn ???ixxin xdydS??定義 : 表達 : 但是，一般的測試裝置總不是理想定常線性系統(tǒng)，用 擬合直線的斜率來作為該裝置的靈敏度 注意：靈敏度越高，穩(wěn)定性越差，測量范圍相應越小。 。 25 非線性度 標定曲線與擬合直線之間的偏離程度。 表達 : 定義 : 非線性度 =B/A*100% B 為標定曲線與擬合直線的最大偏差。 A 為裝置的全量程輸出范圍。 標定曲線：表示實際特性，一般是使用高一級儀表反復多次測量后取得的平均值曲線。 擬合直線 : 按一定方式擬合的用來代替實際曲線的直線。 26 目前兩種常用的擬合基準直線方法： ① 平均法 ② 最小二乘法 0 y x 擬合直線 標定曲線 maxY?FSY?平均法主要是確定擬合直線的系數(shù)， 使標定曲線和擬合直線之間的偏差的代數(shù)和為零 。即： 0)()?(11?????? ????niiiniii bxayyyD設系統(tǒng)擬合直線為： bxay ???該方法主要是確定擬合直線的系數(shù)， 使標定曲線和擬合直線之間偏差的平方和為零 。即： 最小????????? niiiniii bxayyyQ1212 )()?(27 回 程 誤 差 亦稱滯后或變差。反映了傳感器的輸入量在正向行程和反向行程全量程多次測試時，所得到的特性曲線的不重合程度。 定義 : 表達 : A 為裝置的全量程輸出范圍。 %100m a x ?? Ah回程誤差28 穩(wěn)定性 穩(wěn)定性是表示傳感器經(jīng)過長期使用以后，其輸出特性不發(fā)生變化的性能。影響傳感器穩(wěn)定性的因素是時間與環(huán)境。 漂 移 測量裝置的測量特性隨時間的慢變化，稱為漂移。 29 分辨率 靈敏閾 可靠性 與檢測系統(tǒng)無故障工作時間長短有關(guān)的一種描述。 能引起輸出變化的輸入量的最小變化量。 又稱死區(qū)，用來衡量檢測起始點不靈敏度的程度。 30 精確度（精度 ） 精度反映測試結(jié)果與真值的接近程度 。 與誤差大小相對應 。 與精度有關(guān)的指標有三個： 精密度 、 正確度 和 精確度 (精度 ) 精密度 ： 說明測量傳感器輸出值的 分散程度 。 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。注意：精 密度高不一定正確度高。 正確度 ：說明傳感器輸出值與真值的 偏離程度 。 正確度是系統(tǒng)誤差大小的標志 ，正確度高意味著系統(tǒng)誤差小。同樣，正確度高不一定精密度高。 精確度 ： 是精密度與正確度兩者的總和 ，精確度高表示精密度和正確度都比較高。 （ a） 正確度高而精密度低 （ b） 正確度低而精密度高 （ c） 精確度高 31 在測量中我們希望得到精（確）度高的結(jié)果。 精度 100?? 滿量程輸出 絕對誤差測量范圍內(nèi)允許的最大在工程應用中 ， 常用 精 （ 確 ） 度等級 來表示測量結(jié)果的可靠程度 。精確度等級以一系列標準百分數(shù)值進行分檔： ， ， ， … ， ， ， ， … . 傳感器設計和出廠時，傳感器精度等級代表的誤差指傳感器測量的最大允許誤差。 衡量精度的性能指標常用相對誤差和引用誤差來表示。 例：一臺精度等級為 、量程范圍為 600~1200 OC的溫度傳感器，它最大允許絕對誤差是多少？檢驗時某點的最大絕對誤差是 4 OC，問此表是否合格？ 我國測試儀表的精度等級仍多用引用誤差的百分數(shù)值來表示。 32 檢測系統(tǒng)的動態(tài)特性與性能指標 對于測量動態(tài)信號的檢測系統(tǒng) ， 要求檢測系統(tǒng)在輸入量改變時 ， 其輸出量能立即隨之不失真的改變 。 在實際檢測過程中 ， 由于檢測系統(tǒng)選用不當 ， 輸出量不能良好地追隨輸入量的快速變化會導致較大的測量誤差 。 因此研究檢測系統(tǒng)的動態(tài)特性有著十分重要的意義 。 33 （ 1）微分方程 （ 2）傳遞函數(shù) （ 3）頻率響應函數(shù) 動態(tài)特性的描述方法： h(t) H(s) H(ω ) S=jω 34 系統(tǒng)的階次由輸出量最高微分階次決定。常見為 O階、一階、二階系統(tǒng) 優(yōu)點： 概念清晰，輸入 輸出關(guān)系明了，可區(qū)分暫態(tài)響應
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