【正文】 示形式。 ? (2) 約定真值 ? 根據(jù)國際計量委員會通過并發(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)這些實物單位基準(zhǔn)，其值被公認(rèn)為國際或國家基準(zhǔn)，稱為約定真值。在測量實踐中，它有三種具體情況。 ? 測量誤差 ：由于檢測系統(tǒng)不可能絕對精確、測量原理的局限、測量方法的不盡完善、環(huán)境因素和外界干擾的存在、以及測量過程可能會影響被測對象的原有狀態(tài)等，使得測量結(jié)果不能準(zhǔn)確地反映被測量的真值而存在偏差。 3) 高精度傳感器的標(biāo)定，通常采用高一級精度的基準(zhǔn)器實現(xiàn)，或用同精度等級的同類儀器進(jìn)行比對 4) 對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)。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，就更容易實現(xiàn)自動標(biāo)定。 3) 被標(biāo)定傳感器所配接的信號調(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)測試設(shè)備。 ? 傳感器的靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)一般由以下幾部分組成： 1) 被測物理量標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器。 ? 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、測試傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)。 ? 動態(tài)特性良好的傳感器應(yīng)具有很短暫的瞬態(tài)響應(yīng)時間或者具有很寬的頻率響應(yīng)特性。 ? 由于輸入信號的時間函數(shù)形式是多種多樣的．在時間域內(nèi)研究傳感器的響應(yīng)特性時，只能研究幾種特定的輸入時間函數(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。 ? 傳感器的動態(tài)特性與動態(tài)特性指標(biāo) ? 實際應(yīng)用中大量的被測量信號是動態(tài)信號。 ? 用遲滯、非線性 (或符合性 )和重復(fù)性這三項誤差的方和根或簡單代數(shù)和來表示總精度 ? 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，雖然計算簡單，但理論根據(jù)不足。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)溫漂可按下式計算： ? 可分別計算高溫或低溫檢定的零點(diǎn)溫漂γ+ 或 γ 零點(diǎn)溫漂測試通常應(yīng)進(jìn)行三次，然后再計算 γ 值。 ? （ 1） 零點(diǎn)時漂 ? 規(guī)定傳感器一小時內(nèi)的零點(diǎn)漂移 D按下式計算 ? ? 測試傳感器的零點(diǎn)漂移應(yīng)在規(guī)定的恒定環(huán)境條件下進(jìn)行。為求第 i個測量點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差 Si，可以用下列方法計算： ? 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。圖 19表示了重復(fù)性的概念，圖中只顯示出了兩個測量循環(huán)。 ? 遲滯可用傳感器正行程和反行程平均校準(zhǔn)特性之間的最大差值，以滿量程輸出的百分比來表示： ? ? 圖 18為傳感器某種遲滯特性的示意圖。該直線方程為 ? 令有 m個校準(zhǔn)測試點(diǎn)，傳感器的實際輸出為 y，則第 i個校準(zhǔn)數(shù)據(jù)與理論直線上相應(yīng)值之間的偏差為： ? ? 最小二乘法理論直線的擬合原則就是使 為最小值，也就是說，使 對 b和 a的一階偏導(dǎo)數(shù)等于零，從而求出 b和 a的表達(dá)式： es a bxy ??? ?iia bxiy ????21mii? ??21mii? ??以最小二乘直線作理論直線的特點(diǎn)是各校準(zhǔn)點(diǎn)上的偏差的平方之和最小。 ? 零基線性度的定義示于圖 17中。按該圖所示，可以寫出端基直線方程為 , m a x 00, m a x , m i n100tetete teyyyL????m a x m i n m a x m i nm i n m i nm a x m i n m a x m i ntey y y yy y xx x x x??? ? ? 圖 16 端基線性度的定義 圖 17 零基線性度的定義 ? （ 3）零基線性度 ? 零基線性度定義為傳感器實際平均輸出特性曲線對零基直線的最大偏差，以傳感器滿量程輸出的百分比來表示。端基線性度定義為傳感器實際平均輸出特性曲線對端基直線的最大偏差，以傳感器滿量程輸出的百分比來表示。 ? （ 1）絕對線性度 ? 又稱理論線性度，是傳感器的實際平均輸出特性曲線對在其量程內(nèi)事先規(guī)定好的理論直線的最大偏差，以傳感器滿量程輸出的百分比來表示： ? 絕對線性度的參考直線是事先確定好的，反映的是一種線性精度。 m a x 0y 0m a x m in100yyR y????? 4 線性度 (linearity) ? 衡量線性傳感器線性特性好壞的指標(biāo)為線性度。閾值定義為：輸入量由零變化到使輸出量開始發(fā)生可觀測變化的輸入量值。這就出現(xiàn)了分辨力和閾值問題。當(dāng)我們討論某一傳感器的靈敏度時，必須確切地說明它的單位。對于線性傳感器，靈敏度則為： 一般，人們希望傳感器的靈敏度在整個測量范圍內(nèi)保持恒定。 ? 2 靈敏度 (sensitivity) ? 靈敏度：表示傳感器輸出量的增量與相應(yīng)的輸入量增量之比。用測量下限和測量上限表示的區(qū)間為量程。故檢測過程被分為靜態(tài)檢測和動態(tài)檢測，相應(yīng)其輸出 —— 輸入特性分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性。 目 錄 自動檢測技術(shù)概述 測量方法 傳感器的一般特性 測量誤差與數(shù)據(jù)處理 ? 傳感器的一般特性 ? 傳感器的靜態(tài)特性與靜態(tài)特性指標(biāo) ? 傳感器的輸出 —— 輸入關(guān)系特性是傳感器的基本特性。 ? 接觸式測量、非接觸式測量 ? 接觸檢測 ：指在測量過程中敏感元件與被測介質(zhì)產(chǎn)生實際物理上的接觸。在測量過程中，標(biāo)準(zhǔn)量直接與被測量進(jìn)行比較，由于兩者的值很接近，測量過程中不需調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量，而只需測兩者的差值。 ? 微差式測量方法 ：綜合了偏差式測量法與零位式測量法的優(yōu)點(diǎn)，此方法是將被測的未知量與已知的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，取得差值，然后用偏差法測得此差值。用此方法進(jìn)行測量時，標(biāo)準(zhǔn)量具設(shè)置在儀表內(nèi)，在測量過程中標(biāo)準(zhǔn)量直接與被測量相比較；測量時，要調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量，即進(jìn)行平衡操作，一直到被測量與標(biāo)準(zhǔn)量相等，即指零儀回零