制冷与空调装置控制技术：项目五 自动化仪表和元件的质量指标

项目五自动化仪表和元件的质量指标自动化仪表和元件按其功能不同，可以分为：检测仪表显示仪表；控制仪表；和执行仪表。项目五自动化仪表和元件的质量指标按结构划分：基地式仪表和单元组合式仪表；基地式仪表一般以指示或记录仪表为主体，附带将控制系统中的其余部分也装在表壳内，构成一个整体，使仪表具有指示、记录、和控制功能，这类仪表常用于简单的控制系统。项目五自动化仪表和元件的质量指标

单元组合式仪表是根据自动控制系统组成部分的各种功能和要求，将整块仪表分为若干能独立完成某项功能的典型单元，如变送单元、转换单元、运算单元、给定单元、控制单元、辅助单元和执行单元等，各单元之间的联系都采用统一的标准信号。项目五自动化仪表和元件的质量指标在制冷，空调系统中，也可以按各种工艺参数，把自动化仪表分为：温度指示控制仪表；压力指示控制仪表；液位指示控制仪表；湿度指示控制仪表；自动控制执行机构。项目五自动化仪表和元件的质量指标一、测量误差的基本概念

测量误差：在自动控制系统中，为了对被控参数有效地进行监视和控制，一个必不可少的任务就是对被控参数的测量。在实际测量过程中，被测参数的测量结果和被测参数的真值之间不可能完全一致，两者之间总有些差别，这就是通常所说的测量误差。

测量误差通常用绝对误差和相对百分误差来表示。1测量误差的定义及研究目的测量的目的:获得被测量的真值。真值:

在一定的时间和空间环境条件下，被测量本身所具有的真实数值(没有误差的量值)A0。测量误差

:测量结果与被测量的真值在数量上的差异

任何测量仪器的测得值都不可能完全准确地等于被测量的真值。当测量误差超过一定限度时，由测量工作和测量结果所得出的结论将没有意义。正确认识误差的性质和来源，以减小测量误差；正确处理测量数据，以得到接近真值的结果；制定合理的测量方案，组织科学实验，正确地选择测量方法和测量仪器，以便在条件允许的情况下得到理想的结果；在设计仪器时，需要用误差理论进行分析并适当控制这些误差因素，使仪器的测量准确度达到设计要求。2测量误差的来源（1）仪器误差：由于测量仪器及其附件的设计、制造、检定等不完善，以及仪器使用过程中老化、磨损、疲劳等因素而使仪器带有的误差。（2）影响误差：由于各种环境因素（温度、湿度、振动、电源电压、电磁场等）与测量要求的条件不一致而引起的误差。（3）理论误差和方法误差：由于测量原理、近似公式、测量方法不合理而造成的误差。（4）人身误差：由于测量人员感官的分辨能力、反应速度、视觉疲劳、固有习惯、缺乏责任心等原因，而在测量中使用操作不当、现象判断出错或数据读取疏失等而引起的误差。（5）测量对象变化误差：测量过程中由于测量对象变化而使得测量值不准确，如引起动态误差等。3测量误差的基本概念

测量误差有绝对误差和相对百分误差两种表示方法。1.绝对误差定义：由测量所得到的被测量值与其真值之差，称为绝对误差

实际应用中常用实际值x（高一级以上的测量仪器或计量器具测量所得之值）来代替真值。绝对误差又可以表示为：：——绝对误差，有大小，又有符号和量纲3测量误差的基本概念

2.相对百分误差

定义：是指仪表的指示值与仪表的量程的百分比。即——相对百分误差；——仪表测量范围上限值；——仪表测量范围下限值。4允许误差和基本误差

仪表的绝对误差不能准确地反映出仪表的质量，因为同样大的绝对误差，在不同量程的仪表中，误差所占的比例是不一样的。工程上常用仪表的基本误差来表示仪表测量值的准确度。4允许误差和基本误差——仪表基本误差（最大相对百分误差）——仪表量程范围内的最大绝对误差；（1）仪表的基本误差：是指仪表在规定的正常工作条件（如在标准和技术条件所规定的周围介质的温度，湿度，振动，电源电压和频率等）下所具有的误差，用最大相对百分误差表示：即4允许误差和基本误差例：有两只测温范围不同的仪表，假设最大绝对误差值都是1℃，则测温范围为0℃~200℃的仪表的基本误差为而测温范围为0℃~100℃的仪表的基本误差为4允许误差和基本误差量程为0~200℃的仪表，误差仅占测温范围的0.5%，仪表的基本误差较小，精确度较高，由此可见，仪表基本误差不仅与绝对误差有关，而且还与仪表的量程有关。（2）仪表的允许误差是指仪表厂家规定的仪表的基本误差所允许的误差界限。凡基本误差小于或等于允许误差的仪表为合格，否则为不合格。仪表的准确度等级确定了仪表的允许误差。5准确度和准确度等级

仪表的准确度也叫精确度或精度。是反映仪表指示值接近被测参数真实值程度的质量指标。仪表的准确度按照国家统一规定的允许误差大小划分成几个等级。如准确度等级为1.5级的仪表，其允许误差不超过1.5%。常用的仪表的准确度等级有0.35,1.0,1.5,2.5等。其中0.35级以下的仪表可以当作标准仪表。5准确度和准确度等级仪表的准确度等级虽然代表作仪表的允许误差，但是被测参数的误差在每一个测量点都是不同的，某测量点最大可能出现的绝对误差为5准确度和准确度等级例如：某只精度为2.5级的测温仪表，测温范围为0~50℃，但测温读数为5℃时，最大可能误差为多少？当测温读数为50℃时，最大可能误差为：5准确度和准确度等级

从这个例子可以看出，一包的准确度固然对测量结果有着很大影响，但是一般来说，仪表的准确度并不就是测量结果的准确度，后者还与被测量值的大小有关。

因此，在选用仪表时，一般要求在满足被测量的数值范围的前提下，尽可能选择量程小的仪表，并使测量值在上限或全程的2/3~3/4处，避免使测量值出现在仪表量程的1/3以下。6变差

在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测参数进行正反行程（即由小到大和由大到小）测量时，被测参数的仪表指示值有时并不相同，如下图6变差我们把两次测量值最大绝对误差与仪表量程范围之比的百分数成为仪表的变差，即仪表的变差应不大于仪表的允许误差，变差越小，仪表的恒定度越好，工作也越可靠。造成变差的原因很多，如传动机构的间隙，仪表运动部件的摩擦，弹性元件的弹性延迟，一定方向的外磁场等。7灵敏度和灵敏限（1）灵敏度表示测量仪表对被测参数变化的敏感程度。用公式表示为S——灵敏度；——仪表指针的位移；——引起仪表指针位移的被测参数变化量。7灵敏