自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)(編輯修改稿)
2024-09-12 00:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? ??? 6 重復(fù)性（ repeatability） ? 在相同的工作條件下，在一段短的時(shí)間間隔內(nèi)，輸入量向同一方向作滿量程變化時(shí)，同一輸入量值所對(duì)應(yīng)的連續(xù)先后多次測(cè)量所得的一組輸出量值，它們之間相互偏離的程度便反映傳感器的重復(fù)性。圖 19表示了重復(fù)性的概念，圖中只顯示出了兩個(gè)測(cè)量循環(huán)。 圖 18 遲滯特性 圖 19 重復(fù)性的概念 ? 重復(fù)性則可定義為此隨機(jī)誤差在一定置信概率下的極限值，以滿量程輸出的百分比來(lái)表示： ? ? 樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差的求法有多種，貝塞爾 (Bessel)公式是比較常用的方法。為求第 i個(gè)測(cè)量點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差 Si，可以用下列方法計(jì)算： ? m a x m in( 2 ~ 3 )= 1 0 0 %SRyy ??? ? 211nij ijiyySn?????? 7 符合度 ? 符合度就是傳感器的輸入輸出特性符合或接近某一參考曲線的程度。 ? 8 零漂及溫漂 ? 傳感器的漂移大小是表示傳感器性能穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。 ? （ 1） 零點(diǎn)時(shí)漂 ? 規(guī)定傳感器一小時(shí)內(nèi)的零點(diǎn)漂移 D按下式計(jì)算 ? ? 測(cè)試傳感器的零點(diǎn)漂移應(yīng)在規(guī)定的恒定環(huán)境條件下進(jìn)行。 39。000 00m a x m i n m a x m i n1 0 0 1 0 0yyyy y y yD ?? ? ? ????? （ 2） 零點(diǎn)溫漂 ? 傳感器的零點(diǎn)溫漂可按下式計(jì)算： ? 可分別計(jì)算高溫或低溫檢定的零點(diǎn)溫漂γ+ 或 γ 零點(diǎn)溫漂測(cè)試通常應(yīng)進(jìn)行三次，然后再計(jì)算 γ 值。 ? （ 3）靈敏度溫漂 ? 傳感器的靈敏度溫漂 β 可按下式計(jì)算： ? β= / ? ? ? ?? ? ? ?0 2 0 1 00F S 1 2 11 0 0 Cy t y ty t t tr ? ???? ? ? ?? ? ? ?21 001 2 1100F S F SFSy t y ty t t t? ??0C? 9 總精度 ? 總精度反映的是傳感器的實(shí)際輸出在一定置信概率下對(duì)其理論特性或工作特性的偏離皆不超過(guò)的一個(gè)范圍。 ? 用遲滯、非線性 (或符合性 )和重復(fù)性這三項(xiàng)誤差的方和根或簡(jiǎn)單代數(shù)和來(lái)表示總精度 ? 或 ? 2 2 21 H L RA ? ? ?? ? ?2 H L RA ? ? ?? ? ?? 遲滯和非線性誤差屬于系統(tǒng)誤差，而重復(fù)性誤差則屬于隨機(jī)誤差，而這三種誤差的最大值也不一定出現(xiàn)在同一位置上，所以上述處理誤差分析的方法，雖然計(jì)算簡(jiǎn)單，但理論根據(jù)不足。 ? 【 例 11】 總精度計(jì)算實(shí)例： SYG1型電感式差壓傳感器校準(zhǔn)數(shù)據(jù)如表 12所示 ， 現(xiàn)分別利用方和根法和代數(shù)和法計(jì)算其總精度 。 ? 傳感器的動(dòng)態(tài)特性與動(dòng)態(tài)特性指標(biāo) ? 實(shí)際應(yīng)用中大量的被測(cè)量信號(hào)是動(dòng)態(tài)信號(hào)。 ? 研究動(dòng)態(tài)特性可以從時(shí)域和頻域兩個(gè)方面采用瞬態(tài)響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法來(lái)分析。 ? 由于輸入信號(hào)的時(shí)間函數(shù)形式是多種多樣的．在時(shí)間域內(nèi)研究傳感器的響應(yīng)特性時(shí)，只能研究幾種特定的輸入時(shí)間函數(shù)，如階躍函數(shù)、脈沖函數(shù)和斜坡函數(shù)等的響應(yīng)特性。 ? 在頻率域內(nèi)研究動(dòng)態(tài)特性可以采用正弦信號(hào)發(fā)生器和精密測(cè)量設(shè)備，得到頻率響應(yīng)特性。 ? 動(dòng)態(tài)特性良好的傳感器應(yīng)具有很短暫的瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間或者具有很寬的頻率響應(yīng)特性。 ? 為了便于比較和評(píng)價(jià)，傳感器動(dòng)態(tài)特性的分析和動(dòng)態(tài)標(biāo)定經(jīng)常采用的輸入信號(hào)為單位階躍輸入量和正弦輸入量，這是兩種標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)。 ? 傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn) ? 1 標(biāo)定和校準(zhǔn)的基本概念 ? 靜態(tài)標(biāo)定主要用于檢驗(yàn)、測(cè)試傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)。根據(jù)傳感器的功能，靜態(tài)標(biāo)定首先需要建立靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)。 ? 傳感器的靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)一般由以下幾部分組成： 1) 被測(cè)物理量標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器。 2) 被測(cè)物理量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)。 3) 被標(biāo)定傳感器所配接的信號(hào)調(diào)節(jié)器和顯示、記錄器等，其精度應(yīng)是已知的，也作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試設(shè)備。 圖 110 應(yīng)變式測(cè)力傳感器靜態(tài)標(biāo)定設(shè)備系統(tǒng)框圖 ? 2 基準(zhǔn) ? 為了傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)，必須要有長(zhǎng)期穩(wěn)定的、高精度的基準(zhǔn)： 1) 被測(cè)量為長(zhǎng)度、角度、力和質(zhì)量等，標(biāo)定所用的基準(zhǔn)量則是與被測(cè)量的形式相同，且穩(wěn)定易保持。若在由傳感器組成的儀器或系統(tǒng)內(nèi)裝有標(biāo)定用的基準(zhǔn)器，特別是內(nèi)裝微處理機(jī)的，就更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)標(biāo)定。 2) 被測(cè)量為溫度、流速、濕度和氣體濃度等，由于這些量的基準(zhǔn)量難以保持，也不可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)標(biāo)定，因此通常采用標(biāo)準(zhǔn)傳感器，標(biāo)準(zhǔn)儀器或高精度傳感器等來(lái)進(jìn)行標(biāo)定。 3) 高精度傳感器的標(biāo)定，通常采用高一級(jí)精度的基準(zhǔn)器實(shí)現(xiàn)，或用同精度等級(jí)的同類(lèi)儀器進(jìn)行比對(duì) 4) 對(duì)成分分析傳感器的標(biāo)定，采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為基準(zhǔn)。 目 錄 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)概述 測(cè)量方法 傳感器的一般特性 測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理 基本要求 ?了解誤差的概念和種類(lèi) ?理解誤差產(chǎn)生的原因 ?掌握消除誤差的方法 測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理 測(cè)量誤差的概念和分類(lèi) 1 測(cè)量誤差的定義 ? 沒(méi)有測(cè)量的誤差和沒(méi)有誤差的測(cè)量都是不存在的。 ? 測(cè)量誤差 ：由于檢測(cè)系統(tǒng)不可能絕對(duì)精確、測(cè)量原理的局限、測(cè)量方法的不盡完善、環(huán)境因素和外界干擾的存在、以及測(cè)量過(guò)程可能會(huì)影響被測(cè)對(duì)象的原有狀態(tài)等，使得測(cè)量結(jié)果不能準(zhǔn)確地反映被測(cè)量的真值而存在偏差。 ? 2 真值 ? 真值指一個(gè)量的客觀真實(shí)值。在測(cè)量實(shí)踐中，它有三種具體情況。 ? (1) 理論真值 ? 一個(gè)量嚴(yán)格定義的理論值通常叫理論真值。 ? (2) 約定真值 ? 根據(jù)國(guó)際計(jì)量委員會(huì)通過(guò)并發(fā)布的各種物理參量單位的定義，利用當(dāng)今最先進(jìn)科學(xué)技術(shù)復(fù)現(xiàn)這些實(shí)物單位基準(zhǔn)，其值被公認(rèn)為國(guó)際或國(guó)家基準(zhǔn)，稱為約定真值。 ? (3) 相對(duì)真值 ? 如果高一級(jí)檢測(cè)儀器 (計(jì)量器具 )的誤差僅為低一級(jí)檢測(cè)儀器誤差的 1／ 3─1 ／ 10，則可認(rèn)為前者是后者的相對(duì)真值。 3 誤差的表示方法 ? 檢測(cè)系統(tǒng) (儀器 )的基本誤差通常有以下幾種表示形式。 （ 1）絕對(duì)誤差 ? 檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量值 (即示值 )X與被測(cè)量的真值 X0之差為檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量值的絕對(duì)誤差，即 ? 式中，真值 X0可為約定真值，也可為相對(duì)真值。絕對(duì)誤差說(shuō)明了系統(tǒng)示值偏離真值的大小，其值可正可負(fù)，具有和被測(cè)量相同的量綱。 0XXX ??? 某采購(gòu)員分別在三家商店購(gòu)買(mǎi) 100kg大米、 10kg蘋(píng)果、 1kg巧克力，發(fā)現(xiàn)均缺少
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