100 %
x
100 %
仪表专业的基本概念
检测仪表的基本技术性能指标
精度等级
按仪表工业规定，去掉最大引用误差的“±”号和“%” 号，称为仪表的精度等级，目前已系列化。
0.005，0.02，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5， 1.0，1.5，2.5，4.0
•精度等级符号
1.5
1.5
仪表专业的基本概念
S y x
S——仪表的灵敏度 Δy——仪表输出变量的增量 Δx——仪表输入变量的增量 数字式仪表常用分辨力来表示灵敏度。 分辨力是指数字仪表在最低量程上最末位数字改变一个字时所对应的物理量 数值，它反映了数字仪表能够检测到的被测参数中最小变化的能力。 灵敏限 指引起仪表指针发生可见变化的被测参数的最小变化量。
仪表专业的基本概念
回差
在外界条件不变的情况下，当被测参数从小到大（正行程）和从大到小（反 行程）时，同一输入的两个相应输出值常常不相等。两者绝对值之差的最大 值和仪表量程之比的百分数称为回差，也称变差。
仪表示值
反行程
正行程
" max
被测参数
仪表专业的基本概念
目录
仪表专业的基本概念 常见仪表的工作原理 控制系统的基础知识 实际操作的注意事项
仪表专业的基本概念
例2 某台测温仪表的工作范围为0~500℃，工艺要求测温时测量误差不 超过±4℃，试问如何选择仪表的精度等级才能满足要求？
解 根据工艺要求，仪表的最大引用误差为
max
4 500
0
100%
0.8%
应选择0.5级的仪表才能满足要求
仪表专业的基本概念
灵敏度与灵敏限 灵敏度 表示仪表对被测参数变化反应的能力，是指仪表达到稳态 后输出增量与输入增量之比，即
仪表专业的基本概念
➢自动化仪表分类
• 根据能源分：气动、电动、液动、核能等 • 根据组合：基地式、单元式、综合控制 • 根据安装：现场、盘装、架装 • 根据是否可引入计算机：智能、非智能 • 根据仪表信号形式：模拟仪表、数字仪表
最通用的分类是按仪表在测量与控制系统中的作用 进行划分：
检测仪表、显示仪表、调节仪表、执行器
仪表知识培训
计控车间 尚永亮 二零一二年七月
目录
仪表专业的基本概念 常见仪表的工作原理 控制系统的基础知识 实际操作的注意事项
现场问题的分析判断
➢自动化仪表概述
自动化仪表作为一类专门的仪表，最早出现于20世纪40年 代初。用以满足石油、化工、电力等工业对自动化的需要。
较早出现气动仪表，价格便宜，结构简单，具有本安防爆性能 ，曾长期处于优势地位。 从60年代后，由于电动仪表的技术进步，出现了本安仪表， 由于电信号传输处理方便，特别是容易和工业控制计算机配合 使用，实现生产过程的全盘自动化。因此，基本替代了气动仪 表。
现场问题的分析判断
➢温度检测的基本知识 温度：反映了物体冷热的程度，与自然界中的各种物理和化学过
程相联系。 温度测量：温度不能直接测量，只能利用物质的某些特性与温度
根据误差的性质及产生的原因，误差分为三类
误差 分类
定义
特点
产生原因
系统误 差
相同条件下多次重复测量 同一量时，误差的大小和 符号保持不变或按一定规
律变化
有一定规律，可以 确定规律后加以校 正或补偿，便可以
消除或减小
检测仪表本身不完善、使用仪表 的方法不正确、测量者固有的不
良习惯。
随机误 差
相同条件下多次重复测量 同一量时，误差的大小、 符号均为无规律变化，又
称偶然误差
变化难以预测，无 法修正
测量过程中某种尚未认识的或无 法控制的各种随机因素（如空气 扰动、噪声、电磁场等）所引起
的综合结果
疏忽误 明显地歪曲测量结果的误
差
差，又称粗差
无任何规律可循
操作者的粗心（如读错、算错 等）、不正确操作、实验条件的 突变或实验状况未达到要求而测
试。
仪表专业的基本概念
检测仪表的基本技术性能指标
仪表的性能指标，主要有： 精度 灵敏度与灵敏限 回差
1．精度 检测仪表的精度反映测量值接近真实值的准确程
度，一般用一系列误差来衡量。 由于真值无法得到，一般将精度较高的标准表的
示值作为真值，称为约定真值。
仪表专业的基本概念
检测仪表的基本技术性能指标
引用误差(相对百分误差)
δ——引x用误x差0 标尺上Μ限——值仪表量标程 尺下限值
仪表专业的基本概念
仪表分类表
按功能 检测仪表
显示 调节仪表 执行器
按被测变量
按工作原理或结构形式
压力
液柱式、弹性式、电气式
温度
电偶、电阻、辐射、
流量
节流、转子、靶式、涡
物位
浮力、静压、声波、光学、辐射
成分
PH值、色谱、氧分析、红外
模拟和数字 指示和记录
自力式
组装式
按能源 电、气
电、气 电、气 电、核 电、气
显示部分: 就地指示型仪表、单元组合型仪表、数字式显示仪表
仪表专业的基本概念
检测过程及误差
检测过程：被测参数经过能量形式的转换， 得到便于测量的信号形式，然后与相应的 测量单位进行比较，由指针位移或数字形 式显示出来。
检测误差：测量值和真实值之间的差值
误差产生的原因：选用的仪表精确度有限，
仪表专业的基本概念
电、气
执行机构
可编程式 薄膜工、活塞、长行程、其它
电 电、气、液
阀
直通、套筒、蝶阀、偏心旋转、三通
仪表专业的基本概念
其它
直线、对数、抛 物线、快开
检测仪表组成：
检测环节: 是检出元件或传感器，直接感受被测变量，并将它
变换成适于测量的信号形式。
转换放大环节: 对信号进行转换、放大等处理，并传送给显
示部分进行 指示或记录。
例1 有两台测温仪表，它们的测温范围分别为0~100℃和100~300℃，
校验表时得到它们的最大绝对误差均为2℃，试确定这两台仪表的精
度等级。
解 这两台仪表的最大引用误差分别为
1
2 100
0
100%
2%
2
2 100% 300 100
1%
一台仪表的精度等级为2.5级，而另一台仪表的精度等级为1级。
仪表专业的基本概念
பைடு நூலகம்
➢自动化仪表信号标准
目前我们所有仪表都采用国际统一的4~20mA DC 标准信号，供电大都是24V DC。 优点： 安全防爆、减少损耗、节省能量； 有利于识别仪表断电、断线等故障； 为现场变送器实现两线制提供了可能。 两线制：仪表的供电和信号传输共用，两根导线既 用于仪表供电，又用于信号传输。 本安仪表：限制仪表工作中产生的能量，即使出现 故障也不会引爆爆炸性环境中的爆炸性物质。