测量仪表的技术性能
1. 绝对误差
绝对误差在理论上是指仪表指示值X1 和被测量的真实值X2 之间的差值, 可表示为:
Δ = X1 - X2
工程上, 要知道被测量的真实值是困难的。因此, 绝对误差一般是指用标准表( 准确度较高) 和被校表( 准确度较低) 同时对某一参数测量所得到的两个读数之差, 可表示为
Δ = X - X0 (1 - 32)
式中 Δ———绝对误差;

X———被校表的读数值;
X0 ———标准表的读数值。
2. 相对误差
事实上, 由于仪表的准确度不仅与绝对误差有关, 而且还与仪表的标尺范围有关。因此, 经常将绝对误差折合成仪表标尺范围的百分数表示, 称为相对百分误差δ ( 也称引用误差) , 即:
δ=(X - X0)/(标尺上限值- 标尺下限值)× 100% (1 - 33)
3. 基本误差
仪表的基本误差是指在正常工作条件下, 将仪表的示值与标准的示值相比较, 取仪表全量程范围内各个示值中相对百分误差的最大者, 称为仪表的基本误差。即
基本误差=(示值中最大绝对误差)/(仪表的量程范围)× 100% (1 - 34)
4. 精度等级
反映测量结果与真实值接近程度的量, 称为精度。它与误差大小相对应。根据仪表设计制造的质量, 出厂的仪表都保证基本误差不超过某一规定值, 此规定值称为允许误差。仪表的精度等级是按国家统一规定的允许误差划分成的若干等级。允许误差去掉“±” 及“%”后, 其数字便是仪表的精度等级。例如, 某台仪表的允许误差为“ ±1.5%”, 则认为该仪表的精度等级符合“±0.5%”。
目前, 我国生产的仪表常用的精度等级有: 0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0 等。
仪表的精度等级一般都以一定符号形式标注在仪表的面板上, 如0.5、1.5。
一台合格的仪表, 其基本误差应小于或等于允许误差。
5. 变差
在外界条件不变的情况下, 使用同一仪表对某一参数进行正反行程( 即逐渐由小到大和逐渐由大到小) 测量时, 仪表正反行程指示值之间存在一差值, 此差值即为指示变差。
变差的大小, 取在同一被测参数值下, 正反行程时仪表指示值的绝对差值的最大值与仪表量程之比的百分数表示。即:
变差=[( X正- X反) ma x]/仪表的量程× 100% (1 - 35)
一台合格的仪表, 其变差不能超出仪表的允许误差。
6. 灵敏度
灵敏度是表达测量仪表对被测参数变化的灵敏程度。取仪表的输出信号, 如仪表指针的线位移或角位移Δα与引起这个位移的被测参数变化量ΔX 之比表示。即:
灵敏度= Δα/ΔX(1 - 36)
仪表的灵敏度, 在数值上就等于单位被测参数变化量所引起的仪表指针移动的距离。可以用增大放大系数或放大倍数的方法来提高, 但有一定的限度。
7. 反应时间
当用仪表对被测参数进行测量时, 被测量变化后, 仪表指示值总要经过一段时间才能准确地显示出来。反应时间就是用来衡量仪表能不能尽快反应出参数变化的品质指标。
如果仪表需要较长时间才能得到准确的指示, 即仪表反应时间长, 那就不宜用来测量参数变化频繁的工况。因为在这种情况下, 当仪表尚未准确显示出被测值时, 而参数本身早已改变了, 仪表始终指示不出参数的真实值。将会导致显著的动态误差。所以, 仪表的反应时间长短, 实际上是反映了仪表动态特性的好坏。
仪表的反应时间可用不同方法表示。其中常用的是时间常数。当输入信号突然变化一个数值后, 仪表的输出信号( 即指示值) 由开始变化到新稳态值的63.2% 所用的时间, 可用来表示反应时间。也称时间常数。