监测与信号.pdf

词汇表1、直接测量：在对被测量进行测量时，对仪表读数不经任何运算，直接得出被测量的数值2、间接测量：测量几个与被测量有关的物理量，通过函数关系式计算出被测量的数值3、传感器：将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的器件或装置4、敏 感 器：把 被 测 非 电 量 转 换 为 可 用 非 电 量 的 器 件 或 装 置5、绝 对 误 差：测 量 值（示 值）与 被 测 量 真 值 之 间 的 差 值6、相 对 误 差：绝 对 误 差 与 真 值 的 比 值，通 常 用 百 分 数 表 示7、引 用 误 差：绝 对 误 差 与 测 量 仪 表 的 量 程 之 比，用 百 分 数 表 示8、容许误差：测量仪器在使用条件下可能产生的最大误差范围，它是衡量仪器的重要指 标，测 量 仪 器 的 准 确 度、稳 定 度 等 指 标 皆 可 用 容 许 误 差 来 表 征9、系 统 误 差：误 差 变 化 规 律 服 从 某 一 确 定 规 律 的 误 差10、随 机 误 差：误 差 变 化 规 律 服 从 大 数 统 计 规 律 的 误 差11、粗大误差：在一定的条件下测量结果显著地偏离其实际值时所对应的误差。

12、仪器误差：由于仪器本身及其附件的电气、机械等特性不完善造成的误差13、环 境 误 差：由 于 各 种 环 境 因 素 与 要 求 的 条 件 不 一 致 所 造 成 的 误 差14、理论误差与方法误差：由于测量时所依据的理论不严密或使用了不适当的简化，用近似公式或近似值计算测量结果所引起的误差15、人员误差：由于测量者受分辨能力、视觉疲劳、反应速度等生理因素的影响，以及固 有 习 惯 和 精 神 上 的 因 素 而 产 生 的 一 时 疏 忽 等 心 理 因 素 的 影 响 而 引 起 的 误 差16、静态误差：测量过程中，被测量随时间变化缓慢或基本不变时的测量误差17、动 态 误 差：在 被 测 量 随时 间 变 化 很 快的 过 程 中 测 量 所产 生 的 附 加 误差18、基 本 误 差：测 量 系 统 在 规 定 的 标 准 条 件 下 使 用 时 所 产 生 的 误 差19、附加误差：当使用条件偏离规定的标准条件时，除基本误差外还会产生的误差20、定 值 误 差：误 差 对 被 测 量 来 说 是 一 个 定 值，不 随 被 测 量 变 化21、累积误差：在整个检测系统量程内误差值与被测量成比例地变化的误差。

22、准确度：说明仪表的指示值有规律地偏离被测量真值的程度，准确度反映了测量结果中系统误差的影响程度23、精密度：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，不一致程度愈小，说明 测 量 仪 表 越 精 密，精 密 度 反 映 测 量 结 果 中 随 机 误 差 的 影 响 程 度24、精确度：它是准确度与精密度两者的总和，即测量仪表给出接近于被测量真值的能力，准确度高和精密度高是精确度高的必要条件25、稳定性：有两种表示方式，一种是反映测量值随时间的变化程度，用稳定度表示另一种是反映测量值随外部环境和工作条件变化而引起的变化程度，用影响系数表示26、灵敏度：它表征仪表在稳态下输出增量对输入增量的比值它是静态特性曲线上相应点的斜率27、灵敏限：当仪表的输入量相当缓慢地从零开始逐渐增加，仪表的示值发生可察觉的极微小变化，此时对应的输入量的最小变化值称为灵敏限，它的单位与被测量单位相同28、分辨率：仪表能够检测到被测量最小变化的本领一般模拟式仪表的分辨率规定为最 小 刻 度 分 格 值 的 一 半；数 字 式 仪 表 的 分 辨 率 为 最 后 一 位 的 一 个 字。

29、线性度：仪表的静态输入输出校准（标定）曲线与其理论拟合直线之间的偏差30、迟滞：迟滞特性表明仪表在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间输入输出曲线不重合的程度名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 10 页 -31、重复性：表示仪表在输入量按同一方向作全量程连续多次变动时，所有特性曲线不一致的程度特性曲线一致，重复性好，误差也小32、量程：测量上、下限值的代数差33、压 力：压 力 是 指 流 体 介质 作 用 在 单 位面 积 上 的 力，物理 学 上 称 为 压强34、绝对压力（简称绝压）：绝对压力是相对真空（绝对零压力）所测得的压力35、大气压力：大气环境中气体所具有的压力36、表压力（简称表压）：表压力是高于大气压力的绝对压力与大气压力之差37、差压：两个压力之间的差值称为差压38、负压与真空度：当绝对压力小于大气压力时，表压力就成为负值，在这种情况下，大气压力与绝对压力之 差称为负压（也称为真空度）39、液位：指储存在各种容器中的液体液面的相对高度或自然界的江、湖、水库的表面的相对高度40、料位：指在各种容器中或仓库、场地上堆积的固体物的相对高度或表面位置；41、界位：指在同一容器中由于两种密度不同且互不相容的液体之间或液体与固体之间的分界面（相界面）位置。

42、物位：液位、料位和界位的总称答疑库问题1：检测与测量的区别解答：检测主要包括检验和测量两方面的含义检验是分辨出被测参数量值所归属的某一范围带，以此来判别被测参数是否合格或现象是否存在测量是把被测未知量与同性质的标准量进行比较，确定被测量对标准量的倍数，并用数字表示这个倍数的过程问题2：传感器与敏感器的区别解答：传感器是将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的器件或装置，它本质上是非电量系统与电量系统之间的接口传感器是必不可少的转换器件在很多情况下，我们所要测量的非电量并不是我们所持有的传感器所能转换的那种非电量，这就需要在传感器前面增加一个能把被测非电量转换为该传感器能够接收和转换的非电量（即可用非电量）的装置或器件这种把被测非电量转换为可用非电量的器件或装置称为敏感器例如用电阻应变片测量电压时，就要将应变片粘贴到受压力的弹性元件上，弹性元件将压力转换为应变，应变片再将应变转换为电阻的变化这里应变片便是传感器，而弹性元件便是敏感器敏感器和传感器虽然都是对被测非电量进行转换，但敏感器是把被测量转换为可用非电量，而传感器是把被测非电量转换为电量问题3：直接测量和间接测量的区别解 答：测 量 有 两 种 方 式，即 直 接 测 量 和 间 接 测 量：直接测量是在对被测量进行测量时，对仪表读数不经任何运算，直接得出被测量的 数 值。

如 用 温 度 计 测 量 温 度，用 万 用 表 测 量 电 压间接测量是测量几个与被测量有关的物理量，通过函数关系式计算出被测量的数值如功率与电压和电流有关，即，通过测量的电压和电流，计算出功率直接测量简单、方便，在实际中使用较多但在无法采用直接测量方式、直接测名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 10 页 -量 不 方 便 或 直 接 测 量 误 差 大 等 情 况 下 可 采 用 间 接 测 量 方 式问 题4：检 测 系 统 是 由 哪 几 部 分 组 成 的？他 们 各 自 的 功 能 是 什 么？解答：由于被测对象复杂多样，检测系统的结构也不尽相同，一般检测系统是由传感器、信号调理器和输出环节三部分组成传感器处于被测对象与检测系统的接口处，是一个信号变换器它直接从被测对象 中 提 取 被 测 量 的信 息，感 受 其 变 化，并 转 化 成 便 于测 量 的 电 参 数由传感器检测到的信号一般为电信号，它不能直接满足输出的要求，需要进一步的变换、处理和分析，即通过信号调理电路将其转换为标准电信号，输出给输出环节根据检测系统输出的目的和形式不同，输出环节主要有：显示与记录装置、数据通信接口和控制装置。

问 题5：什 么 是 测 量 误 差？测 量 误 差 有 几 种 表 示 方 法？解答：测量结果与真值的差异，叫做测量误差测量误差主要有四种表示方法，绝对误差、相对误差、引用误差和容许误差问题 6：误差按其出现规律可分为几种，它们与准确度和精密度有什么关系？解答：误差按出现规律可分为三种，即系统误差、随机误差和粗大误差系统误差反映测量结果的准确度系统误差越大，准确度越低，系统误差越小，准确度越高，随机误差表现了测量结果的分散性，通常用精密度表征随机误差的大小随机误差越大，精密度越低，随机误差越小，精密度越高，即表明测量的重复性越好从性质上来看，粗差并不是单独的类别，它本身既可能具有系统误差的性质，也可能具有随机误差的性质，只不过在一定测量条件下其绝对值特别大而已问题7：产生系统误差的常见原因有哪些？解答：产生系统误差的常见原因有：仪器误差、环境误差（影响误差）、理论误差与方法误差和人员误差问题8：常用的减少系统误差的方法有哪些？解答：引入修正值法、零位式测量法、替换法（替代法、代替法）和对照法（交换法）问题9：传感器的静态特性是什么?解答：传感器在检测静态信号（信号不随时间的变化而变化或变化及其缓慢）时所表现出的特性。

静态特性主要有：精确性（包括准确度和精密度）和稳定性问 题10：由 哪 些 性 能 指 标 描 述 传 感 器 的 静 态 特 性?解答：描述传感器的静态特性的性能指标有灵敏度、灵敏限、分辨率、线性度、迟滞、重复性和量程问 题11：传 感 器 的 动 态 特 性 是 什 么?其 分 析 方 法 有 哪 几 种？解答：传感器动态特性是指测量仪表在动态工作中所呈现的特性，它反映仪表测量动态信号的能力主要分析方法有阶跃响应特性分析方法和频率响应特性分析方法问 题12：传 感 器 数 学 模 型 的 一 般 描 述 方 法 有 哪 些?解 答：传 感 器 数 学 模 型 分 为 静 态 模 型 和 动 态 模 型静态模型是指在静态条件下（即输出量对时间的各阶导数为零）得到的测量仪表的数学模型动态模型是指在动态条件下（即输出量对时间的各阶导数不为零）得到的测量仪表的数学模型动态模型主要有三种形式：（1）时域中的微分方程；（2）复频名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 10 页 -域中的传递函数；（3）频域中的频率特性问 题13：试 比 较 热 电 偶 测 温 与 热 电 阻 测 温 有 什 么 不 同。

解答：（1）同样温度之下，热电阻输出信号较大，易于测量以0100oC为例，如用 K热电偶，输出为 4.095mV；用 S热电偶更小，只有0.643mV但用铂热电阻，如 0oC时为，则 100oC时为，电阻增加量为；如用铜热电阻，电阻增加量可达测量毫伏级的电动势，显然不如测几十欧的电阻增量容易2）热电阻对温度的响应是阻值的增量，必须借助桥式电路或其它措施将起始阻值减掉才能得到反映被测温度的电阻增量通常起始阻值是对应于时的阻值热电偶对温度的响应是全部热电动势，对参比温度而言不需要减起始值，因为起始值为零3）热电阻的测量必须借助外加电源，测量时，将电流加入热电阻，通过测量电阻两端的电压，推导出电阻值热电偶只要热端、冷端温度不等，就会产生电动势，它是不需电源的发电式传感器4）热电阻感温部分的尺寸较大，通常约几十毫米长，它测出的是该空间的平均 温 度热 电 偶 的 热 端 是 很 小 的 焊 点，它 测 出 的 是 该 点 的 温 度5）同类材料制成的热电阻不如热电偶测温上限高由于热电阻必须用细导线绕在绝缘支架上构成，支架材质在高温下的物性限制了测温范围例如铂组成的热电偶可测 1600，而铂热电阻却只能工作在1000oC以下（通常只到 650oC）。

但 在 低 温 领 域 热 电 阻 可 用 到 250oC热 电 偶 一 般 用 在0oC 以 上问 题14：中 间 导 体 定 律 和 标 准 电 极 定 律 的 实 用 价 值 是 什 么？解答：1中间导体定律由导体 A、B组成的热电偶，当引入。