热工参数测量与(精)教学文稿.ppt

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1、热工参数测量与(精)第一章测试技术总论1.1概述测试技术的发展阶段(1)50年代前的机械式感受仪表阶段；(2)60年代至70年代非电量电测技术阶段；(3)70年代至80年代初在参数检测方式上的发展阶段；(4)80年代后的高新技术阶段。第一章测试技术总论1.1概述主要学习内容温度、压力、流量和速度的测量方法和常用仪表；动态测量；计算机在测量技术中的应用；误差分析和数据处理。怎样学好这门课要掌握基本概念，测量基本原理、测量的方法、影响测量准确度的因素和误差估计等。相关知识1.2测量系统的组成和要求测量系统的组成(

2、1)感受元件部分(2)信号调理部分(3)控制与处理部分(4)显示与记录部分(5)信号传输部分气流压力探针位移机构传感器压力扫描阀信号调理A/D转换微机控制电路指示仪表显示打印D/A转换1.2测量系统的组成和要求组成要求合适的精度可靠的性能低廉的价格。`静态特性：指被测量为稳态量（随时间缓慢变化）时的输出输入关系。静态特性的表示：1.3测量仪表的静态特性静态特性的表示理想线性普遍情况下的非线性线性度、重复性、灵敏度、分辨力、分辨率、温漂及迟滞1.3测量仪表的基本特性静态特性指标xy(1)线性度注意：理论直线的选取方

3、法1.3测量仪表的基本特性静态特性指标(2)重复性指重复输入一恒定的输入量时,输出量的变动情况。重复性误差：(3).灵敏度理想线性系统：输入输出成正比，K为常数。非线性系统通过校准找出特性曲线，用计算机进行处理。(4).分辨力造成一个可检测的输出所需的最小输入变化。(5).分辨率指上述最小输入变化与最大量程输入之比的百分数。(6).温漂指仪表（传感器）周围环境温度发生缓慢变化时，对仪表（传感器）工作所发生的影响。1.3测量仪表的基本特性静态特性指标1.3测量仪表的基本特性静态特性指标xy(7).迟滞：外界条件不变

4、，对应于同一大小输入信号，系统在正反行程时，输出数值不相等的程度。1.4测量方法分类按照获得测量结果的方法分类(1)直接测量：被测量直接与选用的标准量比较，或用预先标定好的测量仪器进行测量，从而直接得出被测量数值的方法。①直读法；②比较法(2)间接测量：通过直接测量与被测量有确定函数关系的一个或几个量，然后将所测得的数值代入函数关系式进行计算，从而得出被测量数值的方法。例：用进口流量管测流量1.4测量方法分类按照测量状态分类(1)稳态测量：被测物理量的值不随时间变化或随时间缓慢变化的测量。(2)动态测量：被测物理

5、量的值随时间变化很快的测量。按测量条件分类(1)等精度测量：测量条件完全相同的情况下进行的一系列测量。测量条件包括测量者、测量仪器、测量方法、测量环境等。1.4测量方法分类(2)不等精度测量：在多次测量中测量条件不尽相同的情况下进行的测量。按测量点数分类(1)单点测量：在工程测量中，如某被测参数在所需测量位置的平面分布或空间分布比较均匀，则只要测量该面或空间的一个点的参数即可表示整个平面或空间的物理状态。(2)多点测量：在工程测量中，如某被测参数在所需测量位置的平面分布或空间分布不均匀，则必须进行多点测量才能反映

6、该平面或空间的实际物理状态。按测量方式分类(1).接触测量：要求测量仪器的探头侵入或接触被测物体。(2).非接触测量：不要求测量仪器的探头侵入或接触被测物体。1.4测量方法分类第二章误差分析与实验数据处理2.1测量误差与测量精度测量误差存在的绝对性误差的表达形式(1)绝对误差：=x-x0(2)相对误差：=（/x）100%算术平均值与偏差2.1测量误差与测量精度误差分类（系统误差）系统误差，随机误差(偶然误差)，粗大误差系统误差指数值一定或按一定规律变化的误差。分为常差和不定常差。产生原因：主要由测量

7、仪器、测量方法及环境条件所引起。消除方法：校准法2.1测量误差与测量精度误差分类（随机误差）随机误差指用同一仪器，当以同样仔细程度，在认为相同的条件下，对同一个不变的量重复地进行多次测量时，每次测得的值都不完全一致，都有或大或小或正或负的误差。2.1测量误差与测量精度误差分类（随机误差）静态物理量等精度重复测量举例（n=50，Δx=0.01）序号i1234567891011观测值xi(cm)6.316.326.336.346.356.366.376.386.396.406.41子区间端点值(cm)6.305～6.

8、3156.315～6.3256.325～6.3356.335～6.3456.345～6.3556.355～6.3656.365～6.3756.375～6.3856.385～6.3956.395～6.4056.405～6.415频率ni1126811106211相对频率ni/n0.020.020.060.120.160.220.200.120.040.020.02频率密度n