1-1關(guān)于測(cè)量的概念

根據(jù)通用計(jì)量學(xué)基本名詞的推薦“測(cè)量是以確定量為目的的一組操作”。這里的量值均指物理量而言。對(duì)于每一個(gè)物理量?jī)H僅是一些物理對(duì)象共有的定性性質(zhì),例如溫度、質(zhì)量、長(zhǎng)度等等。每一物理量代表了一定的物理對(duì)象的某一方面性質(zhì),而更具體的說(shuō),每個(gè)量又有它的定量性質(zhì)如溫度高低、質(zhì)量大小、長(zhǎng)度長(zhǎng)短等等。

測(cè)得的物理量值是一個(gè)名數(shù),它由表示物理量的數(shù)值和物理量的單位組成。

同一物理量,由于所選擇的單位不同,得到測(cè)量結(jié)果的數(shù)值也不同。因此,在給出測(cè)量值大小的同時(shí)一定要給出所用的測(cè)量單位。

1-2測(cè)量方法

測(cè)量方法是完成測(cè)量任務(wù)所采用的手段。一般是根據(jù)給定的原理規(guī)定出在測(cè)量中所涉及的運(yùn)算和實(shí)際操作。

在測(cè)量過(guò)程中由于測(cè)量對(duì)象、測(cè)量環(huán)境、測(cè)量參數(shù)不同,采用著各式各樣的測(cè)量?jī)x表和測(cè)量方法。

1.簡(jiǎn)單測(cè)量當(dāng)選用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量?jī)x表即可直接完成測(cè)量任務(wù),即可測(cè)得足夠精度的被測(cè)物理量的大小時(shí),常把這種測(cè)量稱(chēng)為簡(jiǎn)單測(cè)量。

2.直接測(cè)量任何測(cè)量都包含不同的簡(jiǎn)單測(cè)量。如果在測(cè)量過(guò)程中只包括一項(xiàng)簡(jiǎn)單測(cè)量和只根據(jù)一些已知數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)量結(jié)果運(yùn)算就可以的得到被測(cè)物理量的大小,常把這種測(cè)量稱(chēng)為直接測(cè)量。

3.間接測(cè)量如果對(duì)被測(cè)物理量的測(cè)量包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的簡(jiǎn)單測(cè)量,或包括根據(jù)若干直接測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算出后測(cè)量結(jié)果,這種測(cè)量稱(chēng)為間接測(cè)量,也叫非直接測(cè)量。

1-3測(cè)量?jī)x表的性能指標(biāo)

儀表運(yùn)行特性通常分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性?xún)纱箢?lèi)。

一、測(cè)量?jī)x表的靜態(tài)特性

（一）度

與度有關(guān)指標(biāo)有三個(gè)：精密度、正確度和度等級(jí)。

1.精密度它說(shuō)明測(cè)量?jī)x表表示值的不一致程度。即對(duì)某一穩(wěn)定的被測(cè)量在相同的規(guī)定的工作條件下,由同一測(cè)量者用同一儀表在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)重復(fù)測(cè)量多次,其測(cè)量結(jié)果的不一致程度。

2.正確度它說(shuō)明表示值有規(guī)律地偏離真值大小值的程度。

3.度它是精密度和正確度兩者的總和,即測(cè)量?jī)x表給出接近于被測(cè)真值的能力。

4.度等級(jí)它是指在規(guī)定的工作條件下,儀表大允許誤差相對(duì)于儀表測(cè)量范圍的百分?jǐn)?shù)也稱(chēng)精度等級(jí)。

（二）穩(wěn)定性

它是指在規(guī)定的工作條件保持恒定時(shí)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)儀表性能保持不變的能力。一般用精密度數(shù)值和觀(guān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)短表示。

（三）影響系數(shù)

影響系數(shù)是儀表性能的重要指標(biāo)。由于儀表實(shí)際工作條件要比標(biāo)準(zhǔn)工作條件差很多,此時(shí)影響量的作用可以用影響系數(shù)來(lái)表示。它是示值變化與影響量變化之間的比值。

（四）儀表靜態(tài)輸入-輸出特性

儀表靜態(tài)輸入-輸出特性由靈敏度、靈敏限、分辨率、線(xiàn)性度、滯環(huán)、量程等特性表示。

1.靈敏度它表征儀表在穩(wěn)態(tài)輸出增量與輸入增量之間的比值,是靜態(tài)特性曲線(xiàn)上相對(duì)應(yīng)的斜率。

2.靈敏限當(dāng)儀表的輸入量從零不斷增加時(shí),在儀表示值發(fā)生可察覺(jué)的極微小變化時(shí),此時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入量的小變

化值,稱(chēng)為靈敏限。

3.分辨率它表示儀表能夠檢測(cè)到被測(cè)量小變化的本領(lǐng)。

4.線(xiàn)性度通常用實(shí)際校驗(yàn)曲線(xiàn)與一條通過(guò)特性曲線(xiàn)上、下限值的端基直線(xiàn)之間的大偏差值與大值之比來(lái)衡量。

5.死區(qū)、回差和滯環(huán)

死區(qū)它是指不會(huì)引起儀表輸出的輸入值大變化范圍。

回差它是指在儀表全部測(cè)量范圍內(nèi)被測(cè)量值上行和下行所得到的兩條特性曲線(xiàn)之間的大偏差。

滯環(huán)它是指在儀表全部測(cè)量范圍內(nèi)被測(cè)量值上行和下行所得到的兩條特性曲線(xiàn)之間的大偏差與死區(qū)之差。

6.量程它是指測(cè)量上下限之間的代數(shù)差。

二、測(cè)量?jī)x表的動(dòng)態(tài)特性及動(dòng)態(tài)誤差

（一）動(dòng)態(tài)特性

測(cè)量?jī)x表的動(dòng)態(tài)特性是儀表在動(dòng)態(tài)工作中所呈現(xiàn)的特性,它決定儀表測(cè)量快變參數(shù)的精度,通常用穩(wěn)定時(shí)間和極限頻率來(lái)概括表示。

所謂穩(wěn)定時(shí)間是指給儀表一個(gè)階躍輸入,從階躍開(kāi)始到輸出信號(hào)進(jìn)入并不再超出對(duì)終穩(wěn)定值規(guī)定的允許誤差時(shí)的時(shí)間間隔。穩(wěn)定時(shí)間又稱(chēng)阻尼時(shí)間。

極限頻率是指一個(gè)儀表的有效工作頻率。在這個(gè)頻率以?xún)?nèi)儀表的動(dòng)態(tài)誤差不超過(guò)允許值。

（二）動(dòng)態(tài)誤差

動(dòng)態(tài)誤差是儀表隨時(shí)間變化的被測(cè)量時(shí)所具有的誤差,其數(shù)值是動(dòng)態(tài)與靜態(tài)測(cè)量結(jié)果的差值。

動(dòng)態(tài)誤差屬于規(guī)律性誤差。