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傳感器有哪些測量方法
2011-5-21 8:17:12

 在日常工作當中,人們對了解傳感器的測量方法都不是很全麵,那麽傳感器的測量手法有哪些?下麵我跟大家講解一下傳感器測量方法,就是傳感器測量時所采取的具體方法。

  測量方法對檢測係統是十分重要的,它直接關係到檢測任務是否能夠順利完成。因此需針對不同的檢測目的和具體情況進行分析,然後找出切實可行的測量方法,再根據測量方法選擇合適的檢測技術工具,組成一個完整的檢測係統,進行實際測量。對於測量方法,從不同的角度出發,可有不同的分類方法。

  根據測量手段分類,有:直接測量、間接測量和組合測量;根據測量方式分類,有:偏差式測量、零位式測量和微差式測量;根據測量的精度分類,有:等精度測量和非等精度測量;

  根據被測量變化情況分類,有:靜態測量和動態測量;根據敏感元件是否與被測介質接觸分類,有:接觸測量和非接觸測量等。

  (1) 直接測量

  在使用傳感器儀表進行測量時,對儀表讀數不需要經過任何運算,就能直接表示測量所需要的結果,稱為直接測量。例如,用磁電式電流表測量電路的電流,用彈簧管式壓力表測量鍋爐的壓力等就是直接測量。直接測量的優點是測量過程簡單而迅速,缺點是測量精度不容易做到很高,這種測量方法在工程上被廣泛采用。

  (2) 間接測量

  有的被測量無法或不便於直接測量,這就要求在使用儀表進行測量時,首先對與被測物理量有確定函數關係的幾個量進行測量,然後將測量值代入函數關係式,經過計算得到所需的結果,這種方法稱為間接測量。例如,要測量某長方體的密度ρ ,其單位為 kg / m3 ,顯然無法直接獲得具有這種單位的量值,但是可以先測出長方體的長、寬和高,即a 、b 、c (單位為 m)及其質量 m (單位為 kg ),然後根據下式求得密度:

  間接測量比直接測量所需要測量的量要多,而且計算過程複雜,引起誤差的因素也較多,但如果對誤差進行分析並選擇和確定優化的測量方法,在比較理想的條件下進行間接測量,測量結果的精度不一定低,有時還可得到較高的測量精度。間接測量一般用於不方便直接測量或者缺乏直接測量手段的場合。

  (3) 組合測量(又稱聯立測量)

  在應用傳感器儀表進行測量時,若被測物理量必須經過求解聯立方程組,才能得到最後結果,則稱這樣的測量為組合測量。在進行組合測量時,一般需要改變測試條件,才能獲得一組聯立方程所需要的數據。

  組合測量是一種特殊的精密測量方法,操作手續較複雜,花費時間很長,一般適用於科學實驗或特殊場合。

  偏差式測量、零位式測量與微差式測量

  用儀表指針的位移(即偏差)決定被測量的量值,這種測量方法稱為偏差式測量。應用偏差式測量時,儀表刻度事先用標準器具標定。在測量時,輸入被測量,按照儀表指針標識在標尺上的示值,決定被測量的數值。這種方法測量過程比較簡單、迅速,但測量結果精度較低。

  零位式測量是用指零儀表的零位指示檢測測量係統的平衡狀態,在測量係統平衡時,用已知的標準量決定被測量的量值的測量方法。應用這種測量方法進行測量時,已知標準量直接與被測量直接相比較,已知量應連續可調,指零儀表指時,被測量與已知標準量相等。例如天平、電位差計等。零位式測量的優點是可以獲得比較高的測量精度,但測量過程比較複雜,測量時要進行平衡操作,耗時較長,不適用於測量快速變化的信號。

  微差式測量是綜合了偏差式測量與零位式測量的優點而提出的一種測量方法。它將被測量與已知的標準量相比較,取得差值後,再用偏差法測得此差值。故這種方法的優點是反應快,而且測量精度高,特別適用於在線控製參數的測量。

  等精度測量與非等精度測量

  在整個測量過程中,若影響和決定測量精度的全部因素(條件)始終保持不變,如用同一台儀器,用同樣的方法,在同樣的環境條件下,對同一被測量進行多次重複測量,稱為等精度測量。在實際中,很難做到這些因素(條件)全部始終保持不變,

  所以一般情況下隻是近似地認為是等精度測量。用不同精度的儀表或不同的測量方法,或在環境條件相差很大的情況下對同一被測量進行多次重複測量稱為非等精度測量。

   靜態測量與動態測量

  被測量在測量過程中認為是固定不變的,這種測量稱為靜態測量。靜態測量不需要考慮時間因素對測量的影響。

  若被測量在測量過程中是隨時間不斷變化的,這種測量稱為動態測量。

  在實際測量過程中,一定要從測量任務的具體情況出發,經過認真的分析後,再決定選用哪種測量方法

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