仪表主要性能指标详解
仪表主要性能指标详解
一：灵敏度
灵敏度是指仪表对被测参数变化的灵敏程度，或者说是对被测的量变化的反
应能力，其计算公式是：
xls
式中s---仪表灵敏度，l---仪表输出变化增量，x----仪表输入变化增量。
灵敏度有时也称“放大比”，也是仪表静特性曲线上各点的斜率。增加放大
倍数可以提高仪表灵敏度，单纯加大灵敏度并不改变仪表的基本性能，即仪表精
度并没有提高，相反有时会出现振荡现象，造成输出不稳定。仪表灵敏度应保持
适当的量。
其实在实际的使用中，仪表的稳定性和可靠性比仪表精度更被看重的一个指
标。
二．精确度
仪表精确度简称精度，又称准确度。精确度和误差可以说是孪生兄弟，因为
有误差的存在，才有精确度这个概念。仪表精确度简言之就是仪表测量值接近真
值的准确程度，通常用相对百分误差表示。相对百分误差的表达式如下：
%100
标尺下限值标尺上限值
x
式中 -----检测过程中相对百分误差，（标尺上限值-标尺下限值）----仪表
测量范围，x----绝对误差，是被测参数测量值x1和被测参数标准值x0之差。
所谓标准值是精确度比被测仪表高3~5倍的标准测得的数值。
从式中可以看出，仪表精确度不仅和绝对误差有关，而且和仪表的测量范围
有关。绝对误差大，相对百分误差就大，仪表精确度就低。如果绝对误差相同的
两台仪表，其测量范围不同，那么测量范围大的仪表相对百分误差就小，仪表精
确度就高。精确度是仪表很重要的一个质量指标，常用的精度等级来规范和表示。
精度等级就是最大相对百分误差去掉正负号和%。按国家统一规定划分的等级有
0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.35,0.5,1.0,1.5,2.5,4等。仪表精度等级一般都标志在仪表
标尺或标牌上，数字越小，说明仪表精确度越高。
要提高仪表精确度，就要进行误差分析。误差通常可以分为疏忽误差、缓变
误差、系统误差和随机误差。疏忽误差是指测量过程中人为造成的误差，一则可
以克服，二则和仪表本身没有什么关系。缓变误差是由于仪表内部元器件老化过
程引起的，它可以用更换元器件、零部件或通过不断校正加以克服和消除。系统
误差是指对同一被测参数进行多次重复测量时，所出现的数值大小或符号都相同
的误差，或按一定规律变化的误差，可以通过分析计量加以处理，使其最后的影
响减到最小，但是难以消除。随机误差是由于某些目前尚未被人们认识的偶然因
素所引起，其数值大小和性质都不固定，难以估计，但可以通过统计方法从理论
上估计其对检测结果的影响。误差来源主要指系统误差和随机误差。在用误差表
示精度时，是指随机误差和系统误差之和。
三．复现性
测量复现性是在不同测量条件下，如不同的方法，不同观测者，在不同的检
测环境对同一被检测的量进行检测时，其测量结果一致的程度。测量复现性作为
仪表的性能指标，表征仪表的特性尚不普及，但是随着智能仪表的发展和完善，
复现性必将成为仪表的重要性能指标。
测量复现性通常用不确定度来估计。不确定度是由于测量误差的存在而对被
测量值不能肯定的程度，可采用方差或标准差表示。不确定度的所有分量分为两
类：
A类：用统计方法确定的分量
B类：用非统计方法确定的分量
设A类不确定度的方差为2is（标准差为is），B类不确定度假定存在的相应
近似方差为2iu（标准差为iu），则合成不确定度为：
22iius
四，稳定性
在规定工作条件内，仪表某些性能随时间保持不变的能力称为稳定性。仪表
稳定性是仪表工十分关心的一个性能指标。由于仪表使用环境恶劣，被测量的介
质温度、压力变化也相对比较大，在这种环境中投入仪表使用，仪表的某些部件
随时间保持不变的能力会降低，仪表的稳定性会下降。衡量或表征仪表温定性现
在尚未有定量值，目前通常用仪表零点漂移来衡量仪表的稳定性。一般有如下认
定：仪表投入运行一年之中零点没有漂移，说明这台仪表稳定性好，相反仪表投
入运行不到3个月，仪表零点就漂移了，说明仪表的稳定性不好。仪表稳定性的
好坏直接关系到仪表的使用范围，有时直接影响生产。仪表稳定性不好，仪表维
护量大，占用人力多。
五，可靠性
仪表可靠性是仪表工追求的另一个重要性能指标。可靠性和仪表维护量是成
反比的，仪表可靠性高说明仪表维护量小，反之仪表维护量就大。对于检测与过
程控制仪表，大部分安装在管道、各类塔、釜、罐、器上，而且生产的连续，还
有有毒、易燃易爆等，这些都给仪表维护增加了很多困难，既要考虑生产安全，
又关系到仪表维护人员人身安全，所以检测和过程控制仪表要求维护量越小越
好，亦即要求仪表可靠性尽可能的高。
仪表基础知识
基础知识1MPa ＝103KPa ＝106Pa1mmH2O=9.80638Pa(4℃)1kgf/Cm2=9.80665×104Pa =98.0665KPa =0.0980665MPa1mmHg=1.333224×102Pa(0℃)流量单位分为体积流量单位和质量流量单位两种。
（1）体积流量单位： SI 单位制中为：立方米/秒（m3/s ）。
工程中常用的单位有：立方米/小时（m3/h ），升/秒（L/s ），升/小时（L/h ）（2）质量流量单位：SI 单位制中为：千克/秒（kg/s ）。
工程中常用的单位有：千克/小时（kg/h ），吨/小时（t/h ） 有关压力的一些解释：1、 大气压：地球表面上的空气柱因重力而产生的压力。
它和所处的海拔高度、纬度及气象状况有关。
2、 差压（压差）：两个压力之间的相对差值。
3、 绝对压力：介质（液体、气体或蒸汽）所处空间的所有压力。
绝对压力是相对零压力而言的压力。
4、 表压力（相对压力）：如果绝对压力和大气压的差值是一个正值，那么这个正值就是表压力，即表压力=绝对压力-大气压＞0。
5、 负压（真空表压力）：和“表压力“相对应，如果绝对压力和大气压的差值是一个负值，那么这个负值就是负压力，即负压力=绝对压力-大气压＜0。
6、 静态压力：一般理解为“不随时间变化的压力，或者是随时间变化较缓慢的压力，即在流体中不受流速影响而测得的表压力值”。
7、 动态压力：和“静态压力”相对应，“随时间快速变化的压力，即动压是指单位体积的流体所具有的动能大小。
”通常用1/2ρν2计算。
式中ρ—流体密度；v —流体运动速度。
”仪表主要性能指标（1）精确度国家统一规定划分的等级0.005,0.02,0.05,0.1,0.2,0.25,0.35,0.5,1.0,1.5,2.5,4等。
（2）变差=│上行程示值-下行程示值│变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表全部测量范围内进行正反行程（即被测参数逐渐由小到大和逐渐由大到小）测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最大偏差。
仪表基础知识
(7.简答题: (1)系统误差产生的原因和特点是什么? 产生系统误差的主要原因是仪表本身的缺陷, 使用方法不正确,(2)偶然误差的特点和产生的原因? 它的出现是随机的;产生的原因是复杂的,是 许多因素变化共同作用所致.
(3)疏忽误差产生的原因和特点? 产生的原因是观察者的失误或外界的偶然 干扰;其主要特点是无规律可循且与事实 不符
2.DDZ-III型与DDZ-II型仪表相比,有哪些 主要特点? 采用线性集成电路;采用国际标准信号制, 现场传输信号为4—20mADC电流信号， 控制室联络信号为1—5VDC,信号电流 与电压转换电阻为250Ω;集中统一供电, 由电源箱供给各单元24V直流电源,并备 有蓄电池作为备用电源;结构合理,功能 多样;可构成安全火花型防爆系统.
2.显示仪表分为记录仪表和指示仪表.模 拟仪表和数字仪表.记录仪表分为有纸 记录和无纸记录.通常使用无纸记录. 3.调节仪表分为基地式调节仪表和单元 组合式调节仪表.由于微处理机的引入, 又有可编程调节器与固定程序调节器. 4.执行器由执行机构和调节阀两部分组 成. (1)执行机构按能源分:气动.电动和液动 执行器 按结构形式分:薄膜式,活塞式和长行程 执行机构.
3.灵敏度:仪表对被测参数变化的灵敏程度, 或者说是对被测量变化的反应能力,是在 稳态下,输出变化增量对输入变化增量的 比值.即 S=ΔL/Δx 二.精度等级划分: 0.005 0.02 0.1 0.2 0.35 0.5 1.0 1.5 2.5 4等 仪表精度等级的标志在仪表标尺或标牌 上,数值越小,精度越高. 误差来源主要指系统误差和随机误差.
状态下不能试灯,以防误判断. 16.在敷设电缆时应留出足够的备用长度, 一般在室内留(0.3—1米),室外留(0.5—2 米). 17.要使电缆屏蔽层能起到良好的屏蔽效 果,在做屏蔽接地时,应注意些什么? 为了保证电缆屏蔽层能起到良好的屏蔽 效果,除了要保证屏蔽层有一接地电阻较 小的接地极以外,还应保证以下二个方面:
仪表基础知识
70年代：
自动化技术工具方面，气动2型和电动2型单元组合式 仪表刚投入生产不久，气动3型和电动3型单元组合式仪表 相继问世，进一步发展到具有多功能的组装仪表、智能式 仪表，为实现各种特殊控制规律提供了条件。新型智能传 感器和控制仪表的问世使仪表与计算机之间的直接联系极 为方便。而且，电子计算机的作用也越来越大。
化工生产过程自动化是一门综合性技术学科，利用自 动控制学科、仪器仪表学科几计算机学科的理论与技术服 务于化学工程学科。随着现代科学技术的进步，本学科将 不断发展并日益被人们所重视。在化工生产过程中，由于 实现了自动化，人们通过自动化装置来管理生产，自动化 装置与工艺及设备已结合成为有机的整体。因此，越来越 多的工艺技术人员认识到：学习仪表及自动化方面的知识 ，对于管理与开发现代化化工生产过程是十分必要的。
仪表基础(一)
数字信号：是一种以离散形式出现的不连续信号，通常用二进 制数“0”和“1”组合的代码序列来表示。数字信号变换成电 信号就是一连串的窄脉冲和高低电平交替变化的电压信号。
连续变化的工艺参数（模拟信号）可以通过数字式传感器 直接转换成数字信号。然而，大多数情况是首先把这些参数变 换成电形式的模拟信号，然后再利用模拟-数字（A/D）转换技 术把电模拟量转换成数字量。将一个模拟信号转换为数字信号 时，必须用一定的计量单位使连续参数整量化，即用最接近的 离散值（数字量）来近似表示连续量的大小。由于数字量只能 增大或减小一个单位，所以，计量单位越小，整量化所造成的 误差也就越小。
仪表基础(二)
温度检测仪表
概念：温度是表征物体冷热程度的物理量 单位 ：℃ ℉ 分类： 1.热电偶----将两种不导体或半导体材料焊接成一闭合路，
利用热电效应，产生电动势，在回路中形成电流。 常用热偶： K型(镍铬-镍硅)，测量温度400℃； 特殊热偶：铠装热偶
汽车仪表盘各指示灯详解ppt课件
发动机着车后，此灯熄灭，则表示充 电系统正常。
精选ppt课件2021
14
5.防抱死制动警告灯
精选ppt课件2021
15
？
当此灯点亮时，就表示ABS系统有 故障，且普通的刹车功能也失去？
精选ppt课件2021
16
正确的检查
正常情况：点火钥匙位于“ON”位，不着车
a蹄盘式驻车制动器及其及其操纵杆b蹄鼓式驻车制动器及其及其操纵杆c带鼓式驻车制动器及其操纵d轿车常用的机械式驻车制动操纵杆图114驻车制动操纵杆的结构类型45驻车制动操纵杆的结构类型示意图电子按键式驻车制动操纵机构脚踏板式驻车制动操纵机构脚加手式驻车制动操纵机构手动气阀式驻车制动操纵机构46
汽车使用与维护
41
汽车各操纵部件的作用与结构组成
3.加速踏板 加速踏板的作用是驾驶员通过轻踩慢抬加速踏板，改变节气 门开度的大小，以调节进气量的多少（对柴油机而言为燃油量 的多少），从而控制发动机的运转速度和输出扭矩，以适应汽 车在不同工况下行驶的需要。
式加速踏板
精选ppt课件2021
水温过低的危害
▪润滑不良，加剧发动机磨损 ； ▪汽油雾化不良，油耗增加 ； ▪排气污染增加 。
精选ppt课件2021
32
9.座椅安全带未系警告灯
▪点火开关位于“ON”位 时，未系安全带，则此 灯电亮。
▪该灯提醒驾驶者系上安 全带。
精选ppt课件2021
33
10.超速档取消灯（AT车型）
▪超速档开关未压下时，此 灯点亮； ▪该灯点亮，则AT无四档。
▪如果汽油的标号为90，则表示该标号的汽油与含异辛烷 90%、正庚烷10%的标准汽油具有相同的抗爆性。
仪表基础知识
第一章自动检测技术及仪表概述§1-1 关于测量的概念根据国际通用计量学基本名词的推荐“测量是以确定量为目的的一组操作”。
这里的量值均指物理量而言。
对于每一个物理量仅仅是一些物理对象共有的定性性质, 例如温度、质量、长度等等。
每一物理量代表了一定的物理对象的某一方面性质, 而更具体的说, 每个量又有它的定量性质如温度高低、质量大小、长度长短等等。
测得的物理量值是一个名数, 它由表示物理量的数值和物理量的单位组成。
同一物理量, 由于所选择的单位不同, 得到测量结果的数值也不同。
因此, 在给出测量值大小的同时一定要给出所用的测量单位。
§1-2 测量方法测量方法是完成测量任务所采用的手段。
一般是根据给定的原理规定出在测量中所涉及的运算和实际操作。
在测量过程中由于测量对象、测量环境、测量参数不同, 采用着各式各样的测量仪表和测量方法。
1. 简单测量当选用适当的测量仪表即可直接完成测量任务, 即可测得足够精度的被测物理量的大小时, 常把这种测量称为简单测量。
2. 直接测量任何测量都包含不同的简单测量。
如果在测量过程中只包括一项简单测量和只根据一些已知数据对测量结果运算就可以得到被测物理量的大小, 常把这种测量称为直接测量。
3. 间接测量如果对被测物理量的测量包括两个或两个以上的简单测量, 或包括根据若干直接测量结果来计算出最后测量结果, 这种测量称为间接测量, 也叫非直接测量。
§1-3 测量仪表的性能指标仪表运行特性通常分为静态特性和动态特性两大类。
一、测量仪表的静态特性（一）精确度与精确度有关的指标有三个: 精密度、正确度和精确度等级。
1. 精密度它说明测量仪表表示值的不一致程度。
即对某一稳定的被测量在相同的规定的工作条件下, 由同一测量者用同一仪表在相当短的时间内连续重复测量多次, 其测量结果的不一致程度。
2. 正确度它说明表示值有规律地偏离真值大小值的程度。
3. 精确度它是精密度和正确度两者的总和, 即测量仪表给出接近于被测真值的能力。
测量误差及性能指标
测量误差及性能指标一、测量误差测量值-真实值=误差真实值用标准值、理论值代替，可以用精度高的仪表指示值代替。
误差分类：根据误差本身的性质可分为：系统误差、随机误差、疏忽误差。
1、系统误差定义：仪表零点、灵敏度漂移，使用不当，外界条件变化均可能导致系统误差。
系统误差表现为测量结果整体偏离真实值或呈现有规律的变化。
消除系统误差的方法是找出产生此种误差的原因，对结果引入修正值来加以消除。
事例∶如仪器零点误差，温度、电磁场等环境引起的误差，动力源引起的误差。
解决办法∶单纯增加测量次数，无法减少系统误差对测量的影响、但在找出产生误差的原因之后，可以通过对测量结果引入适当的修正而消除之。
2、随机误差定义;随机误差指在已经消除系统误差之后，在相同的条件下测量同一量时，出现的这种误差值以不可预计的方式变化的误差。
形成原因∶随机误差是出于那些对测量结果影响较小、我们尚未认识或无法控制的因素（如电子噪声干扰等）造成的。
在多次重复测量同一量时，其误差值总体上服从统计规律（如正态分布）。
解决办法∶从随机误差的统计规律分布特征，可对其示值大小和可靠性做出评价，并可通过适当增加测量次数求平均值的方法，减少随机误差对测量结果的影响。
3、疏忽误差定义∶疏忽误差是指一种显然与事实不符的误差，其误差值较大且违反常规。
形成原因∶疏忽误差一般是由于操作人员在操作、读数或记录数据时粗心大意造成的。
测量条件的突然改变或外界重大干扰也会造成疏忽误差。
解决办法∶对于这类误差一旦发现，应及时纠正。
二、仪表性能指标（一）绝对误差、相对误差1、绝对误差：a＝X－X0X：测量值X0：真实值（标准值）2、对于绝对误差，应注意下面几个特点∶绝对误差是有单位的量，其单位与测定值和实际值相同。
绝对误差是有符号的量，其符号表示出测定值与实际值的大小关系。
测定值与被测量实际值之间的偏离程度和方向通过绝对误差来体现。
举例：量程不同的两支温度计测同一点温度，与真实值均只差1℃，哪一个准确？绝对误差均为1℃，无法表示仪表（温度计）的性能优劣。
过程仪表基础知识
举例 PDT-2120 P—代表压力 D—代表差压 T—代表传送或变送器
三、仪表位号的表示方法 1、仪表位号的组成
2、被测变量和仪表功能的字母代号
第一节 热量传递的方式
本节的主要内容
一、热传导 二、对流传热 三、辐射传热
第二章、温度测量仪表
在环境工程中，很多过程涉及加热和冷却： 对水或污泥进行加热； 对管道及反应器进行保温以减少系统的热量散失； 在冷却操作中移出热量。
辐射传热
通过物质的分子、原子和电子的振动、位移和相互碰撞发生的热量传递过程。
流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程，仅发生在液体和气体中。通常认为是流体与固体壁面之间的热传递过程。
物体各部分之间无宏观运动
本节思考题
(1)什么是热传导？ (2)什么是对流传热？分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。 (3)简述辐射传热的过程及其特点。 (4)试分析在居室内人体所发生的传热过程，设室内空气处于流动状态。 (5)若冬季和夏季的室温均为18℃，人对冷暖的感觉是否相同？在哪种情况下觉得更暖和？为什么？
自动化仪表基础知识
表结构。
考虑环境因素
02
如环境温度、湿度、腐蚀性、振动等，选择适应环境条件的仪
表。
了解仪表的性能指标
03
如测量范围、精度等级、重复性、稳定性等，确保所选仪表满
足工艺要求。
安装步骤和规范要求
安装步骤 1. 熟悉图纸和资料，了解安装要求和注意事项。 2. 准备工具和材料，检查仪表及附件是否齐全、完好。
应用领域与重要性
应用领域
自动化仪表广泛应用于石油、化工、电力、冶金、制药、造 纸等工业领域，以及环保、水处理、食品加工等民用领域。
重要性
自动化仪表是实现工业自动化和生产过程自动化的重要工具 ，能够提高生产效率、降低能耗和减少环境污染，对于推动 工业转型升级和实现可持续发展具有重要意义。
02
自动化仪表工作原理
数字显示
通过数码管、液晶显示屏 等数字显示器件，将被测 量以数字量的形式显示出 来。
图形显示
通过计算机图形界面或专 用图形显示仪表，将被测 量以图形或曲线的形式显 示出来。
03
自动化仪表主要类型及特 点
温度测量仪表
热电偶温度计
利用热电效应原理测量温 度，具有测量精度高、响 应速度快等特点。
热电阻温度计
信号调理
将连续变化的模拟量（如电压、电流）转 换为数字量，以便进行数字处理和分析。
将离散的数字量转换为模拟量，以便进行 显示、记录或控制等操作。
对输入信号进行放大、滤波、隔离等处理 ，以满足后续电路的要求。
显示原理
01
02
03
模拟显示
通过指针式仪表、记录仪 等模拟显示器件，将被测 量以模拟量的形式显示出 来。
自动化仪表基础知识
目录
仪器仪表 标准 量程
仪器仪表标准量程仪器仪表是现代科学技术发展的产物，广泛应用于各个领域，包括工业、农业、医疗、环保等。
在实际应用中，仪器仪表的量程是一个重要的参数，它决定了仪器的测量范围和精度。
本文将从仪器仪表的标准和量程两个方面进行讨论。
一、仪器仪表的标准仪器仪表的标准是指在生产和使用过程中，为了保证仪器仪表的性能和质量，制定的一系列规范和要求。
这些标准可以分为国家标准、行业标准和企业标准等不同层次。
国家标准是由国家相关部门制定的，具有强制性，对仪器仪表的性能、结构、工作原理等方面进行了详细规定。
行业标准是由各个行业的协会或组织制定的，针对某个特定行业的特殊要求进行规范。
企业标准是某个企业为了满足自身需求而制定的，主要适用于企业内部的生产和使用。
仪器仪表的标准内容包括但不限于以下几个方面：1. 性能指标：包括仪器仪表的测量准确度、灵敏度、分辨力等参数。
这些参数直接影响仪器仪表的测量精度和可靠性。
2. 结构设计：包括仪器仪表的外观、尺寸、材质等要求。
合理的结构设计有利于仪器仪表的使用和维护。
3. 工作原理：包括仪器仪表的传感器原理、信号处理原理等方面的规定。
这些原理是仪器仪表正常工作的基础。
4. 校准要求：包括仪器仪表的校准方法、周期和精度等要求。
校准是保证仪器仪表测量准确度的重要环节。
5. 安全要求：包括仪器仪表的电气安全、防爆安全等方面的规定。
安全是仪器仪表使用过程中必须考虑的重要因素。
二、仪器仪表的量程仪器仪表的量程是指仪器仪表能够测量的最大或最小物理量的范围。
量程的选择应根据被测量物理量的实际范围来确定，过大或过小的量程都会导致测量结果的不准确。
仪器仪表的量程通常由量程上限和量程下限两个参数来表示。
量程上限是指仪器仪表能够测量的最大值，量程下限是指仪器仪表能够测量的最小值。
在实际应用中，为了保证测量结果的准确性，一般会选择量程的一半作为最佳测量范围。
仪器仪表的量程与其测量准确度、灵敏度等参数密切相关。
通常情况下，量程越大，测量准确度和灵敏度越低；量程越小，测量准确度和灵敏度越高。
仪表工手册
—-关于压力等级--我们通常所用的PN，CLass，都是压力的一种表示方法,所不同的是，它们所代表承受的压力对应参照温度不同，PN欧洲体系是指在120℃下所对应的压力，而CLass美标是指在425。
5℃下所对应的压力.所以在工程互换中不能只单纯的进行压力换算,如CLass300＃单纯用压力换算应是2。
1MPa，但如果考虑到使用温度的话，它所对应的压力就升高了，根据材料的温度耐压试验测定相当于5.0MPa。
相对应于国外，常用的压强单位是“psi"，单位是“1 pound/inch2”, 就是“磅/平方英寸”，英文全称为Pounds per square inch。
但是更常用的是直接称呼其质量单位，即磅（LB.），实际这LB.就是前面提到的磅力。
把所有的单位换成公制单位就可以算出：1 psi=1磅/inch2 ≈0.068bar，1 bar≈14。
5psi≈0.1MPa，欧美等国家习惯使用psi作单位.1 LB= 1 psi（pounds per square inch 磅/平方英寸）= kgf/cm21磅=0。
45359237公斤≈0。
9公斤 1 inch=25.4㎜第1篇基础知识一、仪表基础知识仪表的主要性能指标:精确度（又称精度）、变差、灵敏度。
⑴精确度：仪表精确度简称精度，又称准确度,简言之就是仪表测量值接近真值的准确程度，通常用相对百分误差来表示：§=△x/（标尺上限值—标尺下限值)或表示为§=△x/测量范围。
其中△x为绝对误差，等于被测参数测量值与被测参数标准值之差。
标准值：精确度比被测仪表高3~5倍的标准表测得的数值.精确度是仪表很重要的一个质量指标，常用精度等级来规范和表示，精度等级就是最大相对百分误差去掉正负号和％。
按照国家统一规定划分的等级有0。
005、0.02、0.05、0。
1、0。
2、0.35、0.5、1。
0、1.5、2。
5、4等.数字越小,说明仪表精确度越高。