制冷與空調(diào)裝置控制技術(shù)：項目五 自動化儀表和元件的質(zhì)量指標

項目五自動化儀表和元件的質(zhì)量指標自動化儀表和元件按其功能不同，可以分為：檢測儀表顯示儀表；控制儀表；和執(zhí)行儀表。項目五自動化儀表和元件的質(zhì)量指標按結(jié)構(gòu)劃分：基地式儀表和單元組合式儀表；基地式儀表一般以指示或記錄儀表為主體，附帶將控制系統(tǒng)中的其余部分也裝在表殼內(nèi)，構(gòu)成一個整體，使儀表具有指示、記錄、和控制功能，這類儀表常用于簡單的控制系統(tǒng)。項目五自動化儀表和元件的質(zhì)量指標

單元組合式儀表是根據(jù)自動控制系統(tǒng)組成部分的各種功能和要求，將整塊儀表分為若干能獨立完成某項功能的典型單元，如變送單元、轉(zhuǎn)換單元、運算單元、給定單元、控制單元、輔助單元和執(zhí)行單元等，各單元之間的聯(lián)系都采用統(tǒng)一的標準信號。項目五自動化儀表和元件的質(zhì)量指標在制冷，空調(diào)系統(tǒng)中，也可以按各種工藝參數(shù)，把自動化儀表分為：溫度指示控制儀表；壓力指示控制儀表；液位指示控制儀表；濕度指示控制儀表；自動控制執(zhí)行機構(gòu)。項目五自動化儀表和元件的質(zhì)量指標一、測量誤差的基本概念

測量誤差：在自動控制系統(tǒng)中，為了對被控參數(shù)有效地進行監(jiān)視和控制，一個必不可少的任務(wù)就是對被控參數(shù)的測量。在實際測量過程中，被測參數(shù)的測量結(jié)果和被測參數(shù)的真值之間不可能完全一致，兩者之間總有些差別，這就是通常所說的測量誤差。

測量誤差通常用絕對誤差和相對百分誤差來表示。1測量誤差的定義及研究目的測量的目的:獲得被測量的真值。真值:

在一定的時間和空間環(huán)境條件下，被測量本身所具有的真實數(shù)值(沒有誤差的量值)A0。測量誤差

:測量結(jié)果與被測量的真值在數(shù)量上的差異

任何測量儀器的測得值都不可能完全準確地等于被測量的真值。當測量誤差超過一定限度時，由測量工作和測量結(jié)果所得出的結(jié)論將沒有意義。正確認識誤差的性質(zhì)和來源，以減小測量誤差；正確處理測量數(shù)據(jù)，以得到接近真值的結(jié)果；制定合理的測量方案，組織科學(xué)實驗，正確地選擇測量方法和測量儀器，以便在條件允許的情況下得到理想的結(jié)果；在設(shè)計儀器時，需要用誤差理論進行分析并適當控制這些誤差因素，使儀器的測量準確度達到設(shè)計要求。2測量誤差的來源（1）儀器誤差：由于測量儀器及其附件的設(shè)計、制造、檢定等不完善，以及儀器使用過程中老化、磨損、疲勞等因素而使儀器帶有的誤差。（2）影響誤差：由于各種環(huán)境因素（溫度、濕度、振動、電源電壓、電磁場等）與測量要求的條件不一致而引起的誤差。（3）理論誤差和方法誤差：由于測量原理、近似公式、測量方法不合理而造成的誤差。（4）人身誤差：由于測量人員感官的分辨能力、反應(yīng)速度、視覺疲勞、固有習(xí)慣、缺乏責任心等原因，而在測量中使用操作不當、現(xiàn)象判斷出錯或數(shù)據(jù)讀取疏失等而引起的誤差。（5）測量對象變化誤差：測量過程中由于測量對象變化而使得測量值不準確，如引起動態(tài)誤差等。3測量誤差的基本概念

測量誤差有絕對誤差和相對百分誤差兩種表示方法。1.絕對誤差定義：由測量所得到的被測量值與其真值之差，稱為絕對誤差

實際應(yīng)用中常用實際值x（高一級以上的測量儀器或計量器具測量所得之值）來代替真值。絕對誤差又可以表示為：：——絕對誤差，有大小，又有符號和量綱3測量誤差的基本概念

2.相對百分誤差

定義：是指儀表的指示值與儀表的量程的百分比。即——相對百分誤差；——儀表測量范圍上限值；——儀表測量范圍下限值。4允許誤差和基本誤差

儀表的絕對誤差不能準確地反映出儀表的質(zhì)量，因為同樣大的絕對誤差，在不同量程的儀表中，誤差所占的比例是不一樣的。工程上常用儀表的基本誤差來表示儀表測量值的準確度。4允許誤差和基本誤差——儀表基本誤差（最大相對百分誤差）——儀表量程范圍內(nèi)的最大絕對誤差；（1）儀表的基本誤差：是指儀表在規(guī)定的正常工作條件（如在標準和技術(shù)條件所規(guī)定的周圍介質(zhì)的溫度，濕度，振動，電源電壓和頻率等）下所具有的誤差，用最大相對百分誤差表示：即4允許誤差和基本誤差例：有兩只測溫范圍不同的儀表，假設(shè)最大絕對誤差值都是1℃，則測溫范圍為0℃~200℃的儀表的基本誤差為而測溫范圍為0℃~100℃的儀表的基本誤差為4允許誤差和基本誤差量程為0~200℃的儀表，誤差僅占測溫范圍的0.5%，儀表的基本誤差較小，精確度較高，由此可見，儀表基本誤差不僅與絕對誤差有關(guān)，而且還與儀表的量程有關(guān)。（2）儀表的允許誤差是指儀表廠家規(guī)定的儀表的基本誤差所允許的誤差界限。凡基本誤差小于或等于允許誤差的儀表為合格，否則為不合格。儀表的準確度等級確定了儀表的允許誤差。5準確度和準確度等級

儀表的準確度也叫精確度或精度。是反映儀表指示值接近被測參數(shù)真實值程度的質(zhì)量指標。儀表的準確度按照國家統(tǒng)一規(guī)定的允許誤差大小劃分成幾個等級。如準確度等級為1.5級的儀表，其允許誤差不超過1.5%。常用的儀表的準確度等級有0.35,1.0,1.5,2.5等。其中0.35級以下的儀表可以當作標準儀表。5準確度和準確度等級儀表的準確度等級雖然代表作儀表的允許誤差，但是被測參數(shù)的誤差在每一個測量點都是不同的，某測量點最大可能出現(xiàn)的絕對誤差為5準確度和準確度等級例如：某只精度為2.5級的測溫儀表，測溫范圍為0~50℃，但測溫讀數(shù)為5℃時，最大可能誤差為多少？當測溫讀數(shù)為50℃時，最大可能誤差為：5準確度和準確度等級

從這個例子可以看出，一包的準確度固然對測量結(jié)果有著很大影響，但是一般來說，儀表的準確度并不就是測量結(jié)果的準確度，后者還與被測量值的大小有關(guān)。

因此，在選用儀表時，一般要求在滿足被測量的數(shù)值范圍的前提下，盡可能選擇量程小的儀表，并使測量值在上限或全程的2/3~3/4處，避免使測量值出現(xiàn)在儀表量程的1/3以下。6變差

在外界條件不變的情況下，用同一儀表對被測參數(shù)進行正反行程（即由小到大和由大到?。y量時，被測參數(shù)的儀表指示值有時并不相同，如下圖6變差我們把兩次測量值最大絕對誤差與儀表量程范圍之比的百分數(shù)成為儀表的變差，即儀表的變差應(yīng)不大于儀表的允許誤差，變差越小，儀表的恒定度越好，工作也越可靠。造成變差的原因很多，如傳動機構(gòu)的間隙，儀表運動部件的摩擦，彈性元件的彈性延遲，一定方向的外磁場等。7靈敏度和靈敏限（1）靈敏度表示測量儀表對被測參數(shù)變化的敏感程度。用公式表示為S——靈敏度；——儀表指針的位移；——引起儀表指針位移的被測參數(shù)變化量。7靈敏