《过控技术第三章》PPT课件
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【正式版】过控过程参数检测与变送PPT
1、差压流量计
原理：当流体充满水平管道流
动时，满足伯努利方程。
静
压 力
p v2 const
2g
(1)
压力位能 流体动能
Q v 1 A 1 v 2 A 2 (2 )
由（1）、（2）
v2
1 1( A2 )2
A1
其中：
2g
(p1
p2)
QA0
2g
(p1
p2)
A0：孔板开口面积；
：流量系数，与节流装置
2、热电阻温度传感器
较热电偶：测量精度高，输出信号大，性能稳定，灵敏度高。
工作原理：导体或半导体的电阻值随温度而变化。
例如： 铂电阻
在2000oC范围内
R t R 0 1 A B 2 t C ( t 1 o C ) 0 t 3 0
在0850oC范围内
R t R 01 A B t2 t
式中： V 1 —— 转子的体积； 1 —— 转子材料重度； 2 —— 被测流体的重度；
p1、 p 2 —— 转子上、下流体作用在转 子上的静压力；
A 1 —— 转子最大的横截面积。
根据流体力学知识可知：
p1-p2
v22
2g
(2)
式中： g —— 重力加速度；
v—— 流体流过环隙的流速； 过控过程参数检测与变送
0.35、0.5、1.0、1.5、2.5、4等， 变送器：是将检测部件测量输出的信号转化成标准统一
适用于测量管径在50mm以下管道的流量（小流量的测量）
仪表精度等级常以○或△的形式标于仪表的面板上，
一般工业用仪表的精度等级为0.5〜4。 变送器：是将检测部件测量输出的信号转化成标准统一
通过测量物体与被测介质的接触来测量物体的温度。
过控课件
绪论 二、常用术语
1、被控参数Controlled Variable - CV ：按照生产过程要求，某些变量应该维 持在稳定的变化范围内，如果对其施加控制作用，就称其为被控参数。如温 度、压力、流量、液位、成分等。 2、干扰Disturbance Variable, DV :凡是影响被控量的各种作用均叫做干扰或 扰动。分内干扰和外干扰。(内干扰如原料成分变化等。) 3、控制参数Manipulated Variable, MV ：即调节介质。如储水槽液位控制系 统的给水量。
一、系统组成
绪论
绪论 主要组成部分 (1)、被控对象：生产过程中被控制的工艺设备 或装置。 (2)、检测变送器：仪表课中已做介绍 (3)、控制器：实时地对被控系统施加控制作用。 (4)、执行器：将控制信号进行放大以驱动控制 阀。常见的有气动和电动两种。 (5)、控制阀：控制进料量。有气开式和气关式 之别。
绪论 P PI PID 位式 5、按是否形成闭合回路分类：
4、按控制器的动作分类：
有开环和闭环
绪论 二、按设定值形式分类 1、定值控制系统
是工业生产过程中应用最大的一种过程控制系统。 在运行时，系统被控量的给定值是不变的。有时根据生 产工艺要求，被控量的给定值保持在规定的小范围附近 波动。
绪论
B1 100% C
定值控制系统采用最 大动态偏差Z表示超 调程度。即：
Z B1 C
绪论
3．余差：它是控制系统 的最终稳态偏差e(∞)。 阶跃输入下，余差 （Steady-state error） 为：
e() R y() R C
定值控制系统中R=0，因 此有：e(∞)= -C。
分析和综合的理论基础发展到了现代控制理论。
过控课程设计资料PPT教案
2021/8/2
21
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×
轴端最细处直径现在为45mm，该轴段长度为多少？
84-(2~3)=82~81mm
轴长略短于毂孔长
到目前为止，已确定出外伸轴段的直径和长度如下：
2021/8/2
直径为标准值d① = 45 mm 也可以选择更大的联
取轴段长L① = 82mm
轴器，确定出的最细 部位轴径更大。
20
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×
因为最细处是安装联轴器的，因此其真正直径需等联轴器选好后才能确 定
选择联轴器（课程设计指导书第13 章）
选用：弹性柱销联轴器
型号为：
HL4 JA 4284 GB/T 5014-85 JA 4584
主动端直径为42mm，轴孔长度为84mm，A型键槽
从动端直径为45mm，轴孔长度为84mm，A型键槽
过控课程设计资料
一、传动方案论证 采用单级直齿/斜齿 圆柱齿轮传动 查课程设计指的书表2-1，i=3~5。
I pd
II η3 η2 η1
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二、电动机的选择
步 计算内容 骤
计算公式及参数
1 电机类型
Y型三相异步电机
结果 Y型三相异步电机
2 电机功率 Pd=P/η (P为输出功率，题目已知) η= η1η22η3 查参考文献1表2-3 η1=0.99； η2=0.99；η3=0.98
TII TIi23
结果
PI= PII=
nI=960r/min nII=245r/min 理论传动比i=
Td= T1= T2=
2021/8/2
4
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四、直齿（斜齿）圆柱齿轮的设计
过控数学模型PPT课件
1)(T2
s
ห้องสมุดไป่ตู้
K0 1
)(Tn
s
1
)
过程的总 放大系数
各单容过程的 时间常数
若各个容器的容量系数相同，各阀门的液阻也相同，则
G(s) K0 (T0s 1)n
T1 T2 Tn T0
注：多容过程模型简化过程与双容过程简化为单容过程方法类似。
第30页/共63页
2.3 解析法建立过程数学模型—多容 过程
第31页/共63页
2.3 解析法建立过程数学模型—多容 过程
推广3：考虑输出液体体积流量为Q3通过泵来调节
------水槽1的液位高度变化，会对Q2产生影响。
----水槽2的液位高度变化，不会对Q3产生影响。
解
根据多容过程类推关系:
G1(s)
Q2 (s) Q1(s)
1 T1s 1
1 R2C1s
1
得到其传递函数为：
Q1 (s)
1 H1(s) 1 Q2 (s)
c1s
R2
1
H2(s)
c2s
Q3 (s)
1 R3
阀3的静 压力关系
第28页/共63页
2.3 解析法建立过程数学模型—多容过程
分析： 1）两个具有负实根的惯性环节串联，
即ξ=1过阻尼，响应不振荡。 2）双容过程在两个槽之间存在液体
流通阻力，延缓了h2的变化，导致响应 过程一开始较慢，较单容过程时延大。
G(s) Q2 (s) H2 (s) 1 R3 Q1(s) Q2 (s) T1s 1 T2s 1
双容自衡过程可以采用二阶环节加以描述。
第27页/共63页
2.3 解析法建立过程数学模型—多容 过程
双容过程数学模型的结构方框图
过控课件
控制调节变量Q2，仅对流量信号之间比值关系起校正作用。而由副回路 对Ql、Q2进行比值控制
本章小结
基本计算式
传递函数
特征参数
单位阶跃响应曲线
在控制中的基本作用
特征参数变化对干扰作用的影响
特征参数变化对定值作用的影响
2013-7-13 第三章 比例积分微分控制及其调节规律 33
22
思考题
• 前馈控制系统与反馈控制系统的区别，静态 前馈利用了什么原理，动态前馈利用了什么 原理，常用的动态前馈是什么样的环节？ • 复合控制系统有何特点？
2013-7-13
第七章 前馈-反馈控制系统分析与设计
23/35
一. 单回路比值控制系统
1. 单闭环比值控制系统（定比值）
I0
控制器 执行器 管路
串级比值控制系统（变比值控制系统）方框图
I1 -
主调
I2 -
Q2(蒸汽)
副调 执行器 管路 对象
θ(温度)
÷
变送器 变送器
Q1 (煤气)
变送器
三. 串级比值控制系统（变比值控制系统）----特点
特点1：按一定的工艺指标自动修正比值系数的系统，即变比值。 副回路是一个单回路比值系统，两个流量比称为副参数。 I2(s)为变比值信号，即单闭环比值系统的给定值。
主回路也是一个闭环系统，由θ(s)的反馈构成。
θ(s)称为第三个参数或称主参数(质量指标)。
特点2： 串级比值控制系统是前馈—反馈复合控制系统。
主被调量为能反映Ql、Q2之间实际比值关系的参数（成分)。 主调节器PI1的作用是维持θ(s)为给定值。
说明：由于主被调量对Ql、Q2的响应有较大迟延，因而PIl的输出不直接
过控第三章第四章
工作点稳定与不稳定的判别： 当交点处 管路特性的斜率大于泵特性的斜率时，是稳定工作点；否则是不 稳定工作点。 实际上，图中所示的装置特性中，由于泵启动后的关闭扬程 H0小于管路的静扬程HM，管路中的流量建立不起来，根本无法工 作。
离心泵的实际运行中，可能发生的不稳定情况如图：
离心泵工作中产生不稳定工况需要两个条件： ①泵的H—Q特性曲线呈驼峰状； ②管路装置中要有能自由升降的液面或能储存和放出能量的地方。 对离心压缩机，其性能曲线大多呈驼峰型，且输送的介质是可压缩 的气体，只要串联管路容积较大，就能起到储能作用，故易发生不稳跳 动的工况。
连接离心式压缩机不同转速下 的特性曲线的最高点，即可得到喘振 极限线，其左侧部分称喘振区。 喘振情况与管网特性有关： 管网容量越大，喘振的振幅越大， 而频率越低；管网容量越小，则相反。 3.3.2 引起喘振的原因 ⒈负荷减小到一定程度——最常见原因； ⒉被压缩气体的吸入状态：如分子量、温 度、压力等的变化。 ⑴ 吸入气体的分子量变化：同样的吸入 气体流量QA下，分子量增大，压缩机进入 喘振区。
常数
P 1
1
入口处气体密度
气体压缩系数
PM 1 代入气体方程 1 zRT1 代入经验公式：`
Q12
2
2
M
zRT1
P 1 P 1
P2 2 2 P 1 2 2 P 1 1 K K zRT1 zR T P M P 1 M P 1 1 1 1 令： K zR P m( P P ) 1 2 1 m M
h p ( p2 p1 ) (r g ) ②流体提升一定高度所需压头 h L ③克服管路摩擦损失所需压头hf
④控制阀两端的节流压头 hv ，阀的开度 一定时，与流量的平方成正比。
离心泵的实际运行中，可能发生的不稳定情况如图：
离心泵工作中产生不稳定工况需要两个条件： ①泵的H—Q特性曲线呈驼峰状； ②管路装置中要有能自由升降的液面或能储存和放出能量的地方。 对离心压缩机，其性能曲线大多呈驼峰型，且输送的介质是可压缩 的气体，只要串联管路容积较大，就能起到储能作用，故易发生不稳跳 动的工况。
连接离心式压缩机不同转速下 的特性曲线的最高点，即可得到喘振 极限线，其左侧部分称喘振区。 喘振情况与管网特性有关： 管网容量越大，喘振的振幅越大， 而频率越低；管网容量越小，则相反。 3.3.2 引起喘振的原因 ⒈负荷减小到一定程度——最常见原因； ⒉被压缩气体的吸入状态：如分子量、温 度、压力等的变化。 ⑴ 吸入气体的分子量变化：同样的吸入 气体流量QA下，分子量增大，压缩机进入 喘振区。
常数
P 1
1
入口处气体密度
气体压缩系数
PM 1 代入气体方程 1 zRT1 代入经验公式：`
Q12
2
2
M
zRT1
P 1 P 1
P2 2 2 P 1 2 2 P 1 1 K K zRT1 zR T P M P 1 M P 1 1 1 1 令： K zR P m( P P ) 1 2 1 m M
h p ( p2 p1 ) (r g ) ②流体提升一定高度所需压头 h L ③克服管路摩擦损失所需压头hf
④控制阀两端的节流压头 hv ，阀的开度 一定时，与流量的平方成正比。
过程装备控制技术1-1-1-1
(二） 实践教学
（1 ） （2 ） （3 ） （4 ） （5 ） （6 ） （7 ） （8 ） （9 ） （10） 10） （11） 11） （12） 12）
18学时 18学时
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 18
单容/ 单容/双容液位对象特性测定实验 液位传感器的工作原理和校验实验 水箱液位调节阀定值控制实验 管道压力定值控制实验 加热水箱温度定值控制实验 水箱液位与管道流量的串级控制实验 流量变频器定值控制实验 流量流量-液位前馈反馈控制实验 水箱液位位式控制实验 电动调节阀的流量特性测定实验 水箱液位PLC定值控制实验 水箱液位PLC定值控制实验 PLC 工控组态软件组态和控制实验
三 教学基本要求
掌握控制工程及自动化方面的基本知识和理论， 掌握控制工程及自动化方面的基本知识和理论 ， 掌握 过程控制系统设计的基本要求， 过程控制系统设计的基本要求 ， 初步具有完成自动控制系 统设计的能力。 统设计的能力。
前言 《过程装备控制技术》课程简介 过程装备控制技术》
教学环节、 四 教学环节、内容和学时分配
思考题P11：1 什么叫生产过程自动化? 生产过程自动 思考题P11： 什么叫生产过程自动化? P11 化主要包括了哪些内容? 化主要包括了哪些内容?
当某一设备的工艺条件发生 当某一设备的工艺条件发生 变化时 自动控制系统能自动地排 变化时，自动控制系统能自动地排 除各种干扰因素， 除各种干扰因素，使工艺参数始终 保持在预先规定的数值范围内， 保持在预先规定的数值范围内，以 保证生产维持正常或最佳的工艺操 作状态。 作状态。
过程装备控制技术
主 讲：李宏燕 联系方式：Email:Lhy联系方式：Email:Lhy-208@
浅谈过控专业课件
感谢您的观看
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经过几十年的发展，过控专业逐渐形 成了较为完善的教学和科研体系，培 养了大批高素质的工程技术人才，为 相关行业的发展做出了重要贡献。
目前，过控专业在国内外均有较为广 泛的应用，涉及到众多工业领域。随 着科技的不断进步和产业结构的调整 ，过控专业面临着新的机遇和挑战。 未来，过控专业将更加注重交叉学科 的融合，加强技术创新和产业升级， 以满足国民经济和科技发展的需求。
浅谈过控专业课件
目 录
• 过控专业概述 • 过控专业的基本知识 • 过控专业的核心课程 • 过控专业的实践环节 • 过控专业的就业方向与前景 • 过控专业的发展趋势与挑战
01
过控专业概述
什么是过控专业
定义：过控专业全称为过程装备与控 制工程，是一门涉及机械、材料、控 制工程等多领域的交叉学科。该专业 主要培养具备化学工程、机械工程、 控制工程和管理工程等方面的基本知 识和技能，能在化工、石油、能源、 轻工、环保等领域从事过程装备的设 计、制造、控制、管理、维护和营销 等方面工作的复合型工程技术人才。
03
过控专业的核心课程
化工原理
总结词：核心基础
详细描述：化工原理是过控专业的核心基础课程，主要涉及化工生产过程中各种单元操作的基本原理 、流程和设备选型等知识。通过学习，学生能够掌握流体流动、传热、传质等基本物理现象和过程， 为后续专业课程的学习奠定基础。
化工设备与机械基础
总结词：设备机械
详细描述：化工设备与机械基础是过控专业的重要课程，主要介绍化工生产中常用的设备、机械和装置的结构、工作原理和 操作维护方法。通过学习，学生能够了解压力容器、管道、泵、风机等化工设备的原理和设计，以及机械传动、液压传动、 气压传动等机械基础知识。
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量。 动态测量的分析与处理静态测量复杂得
多，对测量系统的要求也高得多。
ppt课件
12
三．测量仪器与设备 测量仪器仪表的组成： 传感器、变换器、显示器以及连接各环节组 成的传输通道。
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13
1.传感器： 感受被检测量的变化，信息，并将被检测量
转换成相应的电信号输出。 传感器是检测仪表与被测对象直接发生联系
ppt课件
8
② 不等精度测量法： 在测量过程中，测量环境条件不相
同，如测量仪器精度、重复测量次数、 测量环境、测量人员熟练程度有变化， 所得到的测量结果的可靠程度不同，称 不等精度测量法。
ppt课件
9
等精度测量与不等精度测量的适用场合： ①在进行科学研究或重要的检定工作
时，在众多的被检测量中，为了获得其 中某几个参数更可靠和精度更高的测量 结果才采用不等精度测量法。
可以利用概率论和数理统计的方法来 估计其影响。
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24
随机误差的正态分布规律：
a．单峰性：概率密度的峰值只
出现在零误差附近，即小的误
差比大的误差出现的机会多；
b．对称性：绝对值相等的正误
差与负误差出现的概率相等；
c．有界性：在一定的测量条件
下，误差的绝对值一般不超出
一定的范围；
d．抵偿性：当测量次数时，随
差的范围，所得的测量结果才有意义。
ppt课件
20
1．测量误差及分类 根据测量误差的性质，误差分为：
误差
系统误差 随机误差 粗大误差
ppt课件
21
（1）系统误差
在相同条件下，多次测量同一被检测量的 过程中，误差的绝对值和符号恒定不变，或按某 一规律变化。 产生原因：
a.测量工具不准确或安装调整不正确； b.测试人员的分辨能力差或读数习惯有误； c.测量方法有缺陷。
n
机 误 差 的 代 数 和 趋 向 于 零 ， 即 ：lim x ppt课件
i 1
xi
0
25
正态分布密度函数
y
1
x2
e2 2
2
式中： ——随机误差的标准差； X ——测量值(即测量结果)； y ——误差的概率密度（出现次数）
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26
当 x 0 时，误差的概率y最大: 1
2
是曲线的最高峰
的部分。 传感器的好坏，直接影响检测仪表的质量。
所以它是检测仪表的重要部件。
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14
对传感器的要求： （1）准确性 传感器的输出信号必须准确地反映被检测 量的变化，即： 传感器输入输出关系必须是严格的单值函 数关系，最好为线性关系。
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15
（2）稳定性 ①传感器输入、输出的单值函数关系应不随
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6
例：测量水泵的轴功率N，是通过可以进行 直接测量的转矩M和转速n，然后经过计算 得到轴功率N。
M n
N
[KW]
9554
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7
(3)等精度测量和不等精度测量 ① 等精度测量法： 在环境条件、仪器仪表、测量人员、
测量方法均保持不变情况下，对同一组被 检测量进行次数相同的重复测量。
利用等精度测量法所得到的每个参数 的测量数据，其可靠程度是相同的。
②通常工程技术中，采用的是等精度 测量法。
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10
(4)接触测量与非接触测量 接触测量法：测量时仪表的某一部分
(一般为传感器部分)必须接触被测对象 (被测介质)。
非接触测量法：仪表的任何部分均不 与被测对象接触。
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11
(5)静态测量与动态测量 ① 被测参数不随时间变化或随时间变
化非常缓慢，称静态测量。 ② 被测参数随时间变化，称为动态测
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27
在 x区间内，曲线下
面的面积占整个曲线下面 积的68.3%；
在 x2 区间内，曲线下 面的面积占整个曲线下面 积的95.4%；
在 x3区间内，曲线下 面的面积占整个曲线下面 积的99.7%。
时间和温度的变化而变化； ②受外界干扰因素影响应很小； ③工艺上应能准确地复现。
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16
（3）灵敏性 要求有较小的输人量便可得到较大的输出信
号。 传感器的别名：敏感元件、一次仪表。
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17
2.中间变换器(变送器) ①功能及作用: 将传感器输出的信号进行放大、线性化处 理、远距离传送并转变成规定的统一信号等。 ② 要求: 准确稳定地传输、放大和转换信号， 受外界干扰因素的影响小，变换信号的误差小。
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（2）随机误差 在相同条件下多次测量同一被检测量
的过程中，出现不可预计的误差。 产生原因：
大量彼此独立的微小因素对被测值的 综合影响。
例如，气温和电源电压的微小波动， 气流的微小改变，电磁场微变、大地微震等。
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23
随机误差定义：
单次测量的随机误差的大小和方向都 不确定，在多次测量中随机误差服从统 计规律。
第三章 过程检测技术
§3-1 测量基本知识
一．测量的概念 1.测量：人类对自然界的客观事物取得“数量概
念”的认识过程。 2.测量过程：使用专门设备，求出被测未知量的
数值。
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1
3.应用领域：过程控制、科学实验、日常生活。 4.测量目的：准确获取被测对象特征参数的定 量信息。 5.测量技术反映了一个国家的经济发展和科学
技术水平。
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2
6.测量的定义： 借助仪器设备，把被检测量与相应单位进行
比较，求取二者之比值，得到被检测量数值大小 的过程。
用数学形式描述测量的基本方程式为:
x0 X0 /u
式中: x 0 ---被检测量的真实数值，简称为真值； X 0 ---被检测量； u ---单位。
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3
测量过程三要素： ① 测量单位 ② 测量方法 ③ 测量仪器与设备
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18
3.显示件(显示器) 作用：显示被检测量的数值，可以显示瞬时量、 累积量、越限报警等。 类型： 指针式(模拟式显示)； 数字式； 屏幕式(图像显示式)。 显示仪பைடு நூலகம்常被称为二次仪表。 ***
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19
§3-2 误差
一.误差基础 测量误差：测量结果与被检测量真值之间
的差异，称为测量误差。 只有在得到测量结果的同时，指出测量误
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4
二．测量方法： 1．测量方法的分类
(1)直接测量法： ①用“被检测量”与单位进行直接比较得到
比值； ②能在仪表上直接读出的“被检测量”的数
值。
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5
（2）间接测量法 在测量中，被检测量不能与标准量
直接进行比较，只能通过对与被检测量 有函数关系的其他物理量进行测量，再 通过计算得到被测量的值。
多，对测量系统的要求也高得多。
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三．测量仪器与设备 测量仪器仪表的组成： 传感器、变换器、显示器以及连接各环节组 成的传输通道。
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1.传感器： 感受被检测量的变化，信息，并将被检测量
转换成相应的电信号输出。 传感器是检测仪表与被测对象直接发生联系
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② 不等精度测量法： 在测量过程中，测量环境条件不相
同，如测量仪器精度、重复测量次数、 测量环境、测量人员熟练程度有变化， 所得到的测量结果的可靠程度不同，称 不等精度测量法。
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等精度测量与不等精度测量的适用场合： ①在进行科学研究或重要的检定工作
时，在众多的被检测量中，为了获得其 中某几个参数更可靠和精度更高的测量 结果才采用不等精度测量法。
可以利用概率论和数理统计的方法来 估计其影响。
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随机误差的正态分布规律：
a．单峰性：概率密度的峰值只
出现在零误差附近，即小的误
差比大的误差出现的机会多；
b．对称性：绝对值相等的正误
差与负误差出现的概率相等；
c．有界性：在一定的测量条件
下，误差的绝对值一般不超出
一定的范围；
d．抵偿性：当测量次数时，随
差的范围，所得的测量结果才有意义。
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1．测量误差及分类 根据测量误差的性质，误差分为：
误差
系统误差 随机误差 粗大误差
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（1）系统误差
在相同条件下，多次测量同一被检测量的 过程中，误差的绝对值和符号恒定不变，或按某 一规律变化。 产生原因：
a.测量工具不准确或安装调整不正确； b.测试人员的分辨能力差或读数习惯有误； c.测量方法有缺陷。
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机 误 差 的 代 数 和 趋 向 于 零 ， 即 ：lim x ppt课件
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xi
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正态分布密度函数
y
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x2
e2 2
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式中： ——随机误差的标准差； X ——测量值(即测量结果)； y ——误差的概率密度（出现次数）
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当 x 0 时，误差的概率y最大: 1
2
是曲线的最高峰
的部分。 传感器的好坏，直接影响检测仪表的质量。
所以它是检测仪表的重要部件。
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对传感器的要求： （1）准确性 传感器的输出信号必须准确地反映被检测 量的变化，即： 传感器输入输出关系必须是严格的单值函 数关系，最好为线性关系。
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（2）稳定性 ①传感器输入、输出的单值函数关系应不随
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例：测量水泵的轴功率N，是通过可以进行 直接测量的转矩M和转速n，然后经过计算 得到轴功率N。
M n
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(3)等精度测量和不等精度测量 ① 等精度测量法： 在环境条件、仪器仪表、测量人员、
测量方法均保持不变情况下，对同一组被 检测量进行次数相同的重复测量。
利用等精度测量法所得到的每个参数 的测量数据，其可靠程度是相同的。
②通常工程技术中，采用的是等精度 测量法。
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(4)接触测量与非接触测量 接触测量法：测量时仪表的某一部分
(一般为传感器部分)必须接触被测对象 (被测介质)。
非接触测量法：仪表的任何部分均不 与被测对象接触。
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(5)静态测量与动态测量 ① 被测参数不随时间变化或随时间变
化非常缓慢，称静态测量。 ② 被测参数随时间变化，称为动态测
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在 x区间内，曲线下
面的面积占整个曲线下面 积的68.3%；
在 x2 区间内，曲线下 面的面积占整个曲线下面 积的95.4%；
在 x3区间内，曲线下 面的面积占整个曲线下面 积的99.7%。
时间和温度的变化而变化； ②受外界干扰因素影响应很小； ③工艺上应能准确地复现。
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（3）灵敏性 要求有较小的输人量便可得到较大的输出信
号。 传感器的别名：敏感元件、一次仪表。
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2.中间变换器(变送器) ①功能及作用: 将传感器输出的信号进行放大、线性化处 理、远距离传送并转变成规定的统一信号等。 ② 要求: 准确稳定地传输、放大和转换信号， 受外界干扰因素的影响小，变换信号的误差小。
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（2）随机误差 在相同条件下多次测量同一被检测量
的过程中，出现不可预计的误差。 产生原因：
大量彼此独立的微小因素对被测值的 综合影响。
例如，气温和电源电压的微小波动， 气流的微小改变，电磁场微变、大地微震等。
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随机误差定义：
单次测量的随机误差的大小和方向都 不确定，在多次测量中随机误差服从统 计规律。
第三章 过程检测技术
§3-1 测量基本知识
一．测量的概念 1.测量：人类对自然界的客观事物取得“数量概
念”的认识过程。 2.测量过程：使用专门设备，求出被测未知量的
数值。
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3.应用领域：过程控制、科学实验、日常生活。 4.测量目的：准确获取被测对象特征参数的定 量信息。 5.测量技术反映了一个国家的经济发展和科学
技术水平。
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6.测量的定义： 借助仪器设备，把被检测量与相应单位进行
比较，求取二者之比值，得到被检测量数值大小 的过程。
用数学形式描述测量的基本方程式为:
x0 X0 /u
式中: x 0 ---被检测量的真实数值，简称为真值； X 0 ---被检测量； u ---单位。
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测量过程三要素： ① 测量单位 ② 测量方法 ③ 测量仪器与设备
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3.显示件(显示器) 作用：显示被检测量的数值，可以显示瞬时量、 累积量、越限报警等。 类型： 指针式(模拟式显示)； 数字式； 屏幕式(图像显示式)。 显示仪பைடு நூலகம்常被称为二次仪表。 ***
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§3-2 误差
一.误差基础 测量误差：测量结果与被检测量真值之间
的差异，称为测量误差。 只有在得到测量结果的同时，指出测量误
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二．测量方法： 1．测量方法的分类
(1)直接测量法： ①用“被检测量”与单位进行直接比较得到
比值； ②能在仪表上直接读出的“被检测量”的数
值。
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（2）间接测量法 在测量中，被检测量不能与标准量
直接进行比较，只能通过对与被检测量 有函数关系的其他物理量进行测量，再 通过计算得到被测量的值。