绪 - - - - 论

的标尺特性曲线X-Y。假设仪表标尺是线性的，其标尺特性曲线可如图1.7中的线段l所示。

考虑单纯的零点迁移情况，如线段2所示，此时仪表量程不变，其斜率亦保持不变，线段2只是线段l的平移，理论上零点迁移到了原输入值的-25％，终点迁移到了原输入值的75％，而量程则仍为l00％。考虑单纯的量程迁移情况如线段3所示，此时零点不变，线段仍通过坐标系原点，但斜率发生了变化，理论上量程迁移到了原来的70％。

图1.7零点迁移和量程迁移示意图

由于受仪表标尺长度和输入通道对输入信号的限制，实际的标尺特性曲线通常只限于正四边形ABCD内部，即用实线表示部分；虚线部分只是理论上的结果，无实际意义。因此，线段2的实际效果是标尺有效使用范围迁移到原来的25％～100％，测量范围迁移到原来的0～75％。线段3的实际效果是标尺仍保持原来有效范围的0～100％，测量范围迁移到了原来的0～70％。同理，考虑图中线段4所示的量程迁移情况，其理论上零点没有迁移，量程迁移到原来的

l40％；而实际上标尺只保持了原来有效范围的0～71.4％，测量范围则仍为原来的0～100％。

零点迁移和量程迁移可以扩大仪表的通用性。但是，在何种条件下可以进行迁移能够有多大的迁移量，还需视具体仪表的结构和性能而定。

3、灵敏度和分辨率

灵敏度是仪表对被测参数变化的灵敏程度，常以在被测参数改变时，经过足够时间仪表指示值达到稳定状态后，仪表输出变化量△Y与引起此变化的输入变化量△U之比表示，即

灵敏度=

可见，灵敏度也就是图l.7所示标尺特性曲线的斜率。因此，量程迁移就意味着灵敏度的改变，而如果仅仅是零点迁移则灵敏度不变。

由灵敏度的定义表达式(l-2)可知，灵敏度实质上等同于仪表的放大倍数。只是由于U和Y都有具体量纲，所以灵敏度也有量纲，且由U和Y确定；而放大倍数没有量纲。所以灵敏度的含义比放大倍数要广泛得多。

常容易与仪表灵敏度混淆的是仪表分辨率。它是仪表输出能响应和分辨的最小输入量，又称仪表灵敏限。分辨率是灵敏度的一种反映，一般说仪表的灵敏度高，则其分辨率同样也高。因此实际中主要希望

?Y?U (1-2)

提高仪表的灵敏度，从而保证其分辨率较好。

在由多个仪表组成的测量或控制系统中，灵敏度具有可传递性。例如首尾串联的仪表系统(即前一个仪表的输出是后一个仪表的输入)，其总灵敏度是各仪表灵敏度的乘积。 4、误差

仪表指示装臵所显示的被测值称为示值，它是被测真值的反映。严格地说，被测真值只是一个理论值，因为无论采用何种仪表测到的值都有误差。实际中常将用适当精度的仪表测出的或用特定的方法确定的约定真值代替真值。例如使用国家标准计量机构标定过的标准仪表进行测量，其测量值即可作为约定真值。 示值与公认的约定真值之差称为绝对误差，即

绝对误差=示值-约定真值 (1-3)

绝对误差通常可简称为误差。当误差为正时表示仪表的示值偏大，反之偏小。

绝对误差与约定真值之比称为相对误差，常用百分数表示，即 相对误差(％)=

绝对误差约定真值 (1-4)

虽然用绝对误差占约定真值的百分数来衡量仪表的精度比较合理，但仪表多应用在测

量接近上限值的量，因而用量程取代式(1-4)中的约定真值则得到引用误差如下式所示

引用误差(％)=

绝对误差量程 (1-5)

考虑整个量程范围内的最大绝对误差与量程的比值，则获得仪表的最大引用误差为

最大引用误差(％)=

最大引用误差与仪表的具体示值无关，可以更好地说明仪表测量的精确程度。它基本误差的主要形式，仪表的主要质量指标之一。 仪表在出厂时要规定引用误差的允许值，简称允许误差。若将仪表的允许误差记为Q，最大引用误差记为Qmax则两者之间满足如下关系

Qmax≤Q (1-7)

任何测量都是与环境条件相关的，这些环境条件包括环境温度、相对湿度、电源电压和安装方式等。仪表应用时应严格按规定的环境条件即参比工作条件进行测量，此时获得的误差称为基本误差；因此如果在非参比工作条件下进行测量，此时获得的误差除包含基本误差外，还会包含额外的误差，又称附加误差，即

误差=基本误差+附加误差 (1-8)

以上的讨论基本针对仪表的静态误差，静态误差是指仪表静止状态时的误差，或被测量变化十分缓慢时所呈现的误差，此时不考虑仪表的惯性因素。仪表还存在有动态误差，动态误差是指仪表因惯性迟延所引起的附加误差，或变化过程中的误差。仪表静态误差的应用更为普遍。

最大绝对误差量程 (1-6)