《过程控制与集散系统》课件-1.4 误差的概念

误差的概念项目一：单水箱恒压力控制系统Theconceptoferror:Todeterminehowaccurateameasurementis,firstaskwherethe"difference"comesfrom.课程名称：《过程控制与集散系统》买水果称重体温计测温工业管道压力监测01体温计量体温两次体温测量结果相差0.1℃。02工业上监测管道压力，压力显示值与实际值不完全一致。测量结果与实际值之间的偏差目录01测量的基础认知02测量仪器与设备解析03误差一、测量的基础认知自动控制的前提对生产过程关键参数进行可靠测量：压力温度流量物位成分掌握过程测试技术正确选择测试原理与方法合理选用测试工具构建有效测试系统完成精准测试任务一、测量的基础认知如图中所示的水箱水位全自动控制器，通过水位开关传感器和水泵，来给缺水的水箱自动补水。一、测量的基础认知测量人类对自然界的客观事物取得数量概念的一种认识过程。在这一过程中，借助于专门的设备，通过实验方法，求出被测未知量的数值，或者说测量就是为取得任一未知参数而做的全部工作。测量方法直接测量间接测量等精度测量不等精度测量接触测量非接触测量静态测量动态测量二、测量仪器与设备解析被测量对象传感器变送器显示器传感器传感器(一次仪表)：的作用是感受被测量的变化，直接从对象中提取被测量的信息，并转换成相应的输出信号。准确性输入输出关系必须是严格的单值函数关系，且最好是线性。稳定性传感器性能不随时间、温度变化。灵敏性要求有较小的输入量便可得到较大的输出信号。其他具有经济性、耐腐蚀、低能耗等。二、测量仪器与设备解析被测量对象传感器变送器显示器变送器

变送器/变换器的要求准确稳传输、放大和转换信号抗干扰性强，受外界因素影响小变换误差小，保证信号保真度

变送器/变换器的作用对传感器输出信号进行变换处理：信号放大远距离传输线性化处理统一标准信号供给显示器、控制器等后续设备二、测量仪器与设备解析被测量对象传感器变送器显示器显示器显示器的作用向观察者显示被测量数值的大小瞬时量显示累积量显示越限报警记录数据显示显示仪表（二次仪表）的显示方式指示式（模拟式显示）数字式屏幕式（图像显示式）二、测量仪器与设备解析如果传感器的准确性不达标，会对整个测量系统产生什么影响？传感器是测量的源头输入输出关系一旦出现偏差，后续环节（变送器处理、显示器展示）将全部继承该误差，导致“源头出错，后续皆错”的系统性偏差。注重基础，层层把关选择和使用测量设备时必须从源头把控精度，体现严谨的工程思维和质量控制理念。三、误差测量结果与被测变量的真值之差称为误差，一般包括静态误差与动态误差。静态误差在固定负载条件下，传感器输出信号与实际数值之间的偏差，比如称水果重量，出现了测量误差。动态误差被测参数在输入输出过程中，存在一定的运动惯性和能量传递时间，引起输入与输出之间出现一定的差值。三、误差热电偶反映出来的温度从t0℃变化到t℃需要经历一段时间温度与介质温度的差值就称为动态误差。

三、误差误差分类系统误差

测量过程固有的误差，测量设备、处理方法导致。

随机误差误差不可预测，无法修正，误差服从统计规律。

粗大误差错误数据，由于粗心、错误操作、实验条件变化等导致。相互转换闪电引起的误差和指针零点漂移引起的误差分别是什么？三、误差ABC系统平均误差小正确度高结果分散性大随机误差大精密度低系统误差大正确度低结果重复性好随机误差小精密度高系统误差小正确度高结果重复性好随机误差小精密度高三、误差粗大误差的检验与剔除坏值的判断：确定一个置信区间，将误差超过此区间的测量值，都认为是属于不仅包含随机误差的坏值，而应予以剔除。标准差拉依达准则（3σ准则）此准则是建立在无限次测量的基础上。依据该准则剔除坏值

Xk

后，应重新计算剔除坏值后的标准误差

σ

，再按准则判断，直至余下的值无坏值存在。三、误差肖维奈（Chauvenet）准则nkc=ε0/σnkc=ε0/σnkc=ε0/σ31.38132.07232.3041.53142.10242.3151.65152.13252.3361.73162.15302.3971.80172.17402.4981.86182.20502.5891.92192.22752.71101.96202.241002.81112.00212.262003.02122.03222.285003.29课程小结误差核心测量设备传感器变送器显示器误差分类体系按变化特性按误差性质静态误差动态误差系统误差随机误差粗大误差测量基本概念获取数值的认识过程误差处理方法粗大误差采用拉依达准则等方法剔除感谢观看Theconceptoferror:T