传感器的标定与校准 传感器技术基础教学PPT课件.ppt

LOGO LOGO LOGO * ） * 1 传感器技术基础 传感器的标定与校准 4 传感器的标定与校准：通过试验，建立传感器的输出-输 入特性及其误差关系。 传感器的标定与校准方法：标准设备产生已知非电量— 输入量，测试被标定传感器相应的输出量，并与输入量比较， 作出标定图表。 传感器的标定系统：被测非电量的标准发生器与标准测 试系统；待标传感器与配接的信号调理和显示、记录器等。 静态标定—标定静态特性：灵敏度，线性度， 传感器的标定 精度…； 动态标定—动态特性参数（?；?n，?）测试； 动态标定信号：阶跃信号或正弦信号。 传感器的标定与校准的目的:保正测量的准确、统一和法 制性。 1.4 传感器的标定与校准 * ① 测量与测量误差 1.测量 “测量是以确定量值为目的的一种操作”。这种“操作” 就是测量中的比较过程——将被测参数与其相应的测量单 位进行比较的过程。实现比较的工具就是测量仪器仪表 （简称仪表）。 检测是意义更为广泛的测量，它包含测量和检验的双 重含义。工程参数检测就是用专门的技术工具（仪表）， 依靠能量的变换、实验和计算找到被测量的值。一个完整 检测过程应包括： 信息的获取—传感器(一次仪表)； 信号的调理—变送器(二次仪表) ； 信号的显示与记录—显示、记录仪(二次仪表)。 1.4.1 测量误差基本概念 * ② 测量误差 检测仪表获得的测量值与被测变量的真实值之间存在一定 的差异，这一差异称为测量误差。 误差公理—实验结果都具有误差，误差自始至终存在于 一切科学实验的过程之中。 测量误差有绝对误差和相对误差之分。 （1）绝对误差 绝对误差?在理论上是指测量值x与被测量的真值xi之间的 差值，即 ?=x?xi=x?x0 (真值xi一般用相对真值x0代替） 绝对误差是可正可负的，而不是误差的绝对值；绝对误 差还有量纲，它的单位与被测量的单位相同。 1.4.1 测量误差基本概念 * 测量误差的分类： 根据引起误差的原因和误差的性质，测量误差可分为 三类： ?系统误差，具有确定性，决定测量的准确度，可以进 行修正； ?随机误差，具有偶然性，决定测量的精密度，利用误 差理论进行处理； ?粗大误差，是错误，应剔除。 1.4.1 测量误差基本概念 * （2）相对误差 实际相对误差： 1.4.1 测量误差基本概念 标称相对误差（或示值相对误差） 测量误差是对某一次具体测量好坏的评价。 * ③ 仪表误差 1 .仪表误差术语 A 测量仪表的示值误差 ?=仪表示值x-真实值xi =x?x0(xi用约定真值x0来代替 ) 相对示值误差 B 测量仪表的最大允许误差 定义是“对给定的测量仪表，规范、规程等所允许的误差极限值”。有时也称为测量仪表的允许误差限，或简称允许误差（?允）。 1.4.1 测量误差基本概念 * C 测量仪表的固有误差 常称为测量仪表的基本误差。定义是“在参考条件下确定的测量仪表的误差”。 此参考条件也称为标准条件，是指为测量仪表的性能试验或为测量结果的相互比较而规定的使用条件，一般包括作用于测量仪表的各影响量的参考值或参考范围。 D 附加误差 附加误差是指测量仪表在非标准条件时所增加的误差，它是由于影响量存在和变化而引起的，如温度附加误差、压力附加误差等等。 1.4.1 测量误差基本概念 * 2.测量范围和量程 测量范围: 指“测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值”。 量程: 指测量范围的上限值和下限值的代数差。 例如：测量范围为0~100℃时，量程为100℃； 测量范围为20~100℃时，量程为80℃； 测量范围为?20~100℃时，量程为120℃。 1.4.1 测量误差基本概念 * 3.精确度（简称精度） 仪表误差： （仪表）引用误差： 仪表的准确度用仪表的最大引用误差?max（即仪表的最大 允许误差?允）来表示，即 式中，?max—仪表在测量范围内的最大绝对误差； 1.4.1 测量误差基本概念 仪表误差整体上评价仪表在其测量范围内测量的好坏。 * 仪表精度等级a（去掉仪表误差的“?”号和“%”） a=0.005，0.01，0.02，0.05；0.1， 0.2， ( 0.4)，0.5