計(jì)量論壇

標(biāo)題: 儀表分辨力和靈敏度的區(qū)別? [打印本頁]

作者: 隨風(fēng)飄揚(yáng)    時間: 2016-6-5 15:45
標(biāo)題: 儀表分辨力和靈敏度的區(qū)別?
請教:儀表分辨力和靈敏度有什么區(qū)別?
作者: 規(guī)矩灣錦苑    時間: 2016-6-5 18:06
  儀表分辨力對于數(shù)顯式儀器就是其顯示裝置的末位數(shù)值跳一個字代表的最小量值(即顯示裝置的分辨力)的一半,對于模擬式儀器則是其讀數(shù)裝置的分度值的若干分之一,一般與肉眼的分辨能力有關(guān),大致在1/2~1/10,最小不小于1/10。因此儀器分辨力一般來說都有計(jì)量單位。
  儀器靈敏度是儀器示值變化除以被測量變化得到的商,因?yàn)榉肿臃帜赣?jì)量單位很可能相同,也就很可能沒有計(jì)量單位,僅僅相當(dāng)于放大鏡的“放大倍數(shù)”。
作者: 隨風(fēng)飄揚(yáng)    時間: 2016-6-6 06:15
謝謝規(guī)矩灣錦苑
作者: 吳下阿蒙    時間: 2016-6-8 15:38
規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-6-5 18:06
  儀表分辨力對于數(shù)顯式儀器就是其顯示裝置的末位數(shù)值跳一個字代表的最小量值(即顯示裝置的分辨力)的一 ...

不好意思,對于  儀器靈敏度是儀器示值變化除以被測量變化得到的商  這句我并不是很理解。
以一最小量值為0.1V的數(shù)字電壓表為例。它的分辨力為0.05V對嘛?那么靈敏度該如何求出?是按照轉(zhuǎn)換點(diǎn)法,求出數(shù)字電壓表從0V跳轉(zhuǎn)到0.1V的實(shí)際電壓值U,然后靈敏度=0.1V/U嗎?
謝謝解答
作者: 規(guī)矩灣錦苑    時間: 2016-6-8 17:58
吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-6-8 15:38
不好意思,對于  儀器靈敏度是儀器示值變化除以被測量變化得到的商  這句我并不是很理解。
以一最小量值 ...

  打開JJF1001-2011,7.10條就是“靈敏度”的定義,定義原文是“儀器響應(yīng)的變化除以對應(yīng)的激勵變化”。對應(yīng)激勵變化好理解,就是被測量的變化值,例如被測量從0變化到0.1V或者任意從一個值8V變化到10V,激勵變化就是0.1V和2V。
  “儀器響應(yīng)”是什么呢?那就看儀器響應(yīng)用什么表述,如果是用刻線長度表述,A、B兩支表指針末端分別移動1mm和2mm,那么A表的靈敏度是0.1V/mm,B表的靈敏度是1V/mm。根據(jù)詞頭不能用在分母的規(guī)定,分別表示為100V/m和1kV/m。如果儀器響應(yīng)用電流大小表述(假設(shè)是電流表改造成的電壓表),A、B兩支表電流變化分別是0.1mA,和2mA,激勵變化仍為0.1V和2V,則A、B兩表的靈敏度分別是100V/A和1kV/A。當(dāng)儀表響應(yīng)也用電壓表述時(如改制電壓表使其適合于待測范圍),電壓計(jì)量單位將約除而剩余純“放大系數(shù)”(放大倍數(shù))。又如百分表指針末端移動的距離大約1mm時,激勵變化0.01mm,其靈敏度就大約100,而沒有計(jì)量單位,熱電偶的電動勢與溫度之間的關(guān)系是被測量溫度激勵變化多少攝氏度,熱電偶的響應(yīng)變化是多少毫伏,可計(jì)算出該熱電偶的靈敏度。
作者: 黃山老張    時間: 2016-6-12 11:34
有點(diǎn)深奧啊,迷糊啦。
作者: 規(guī)矩灣錦苑    時間: 2016-6-12 15:02
黃山老張 發(fā)表于 2016-6-12 11:34
有點(diǎn)深奧啊,迷糊啦。

  呵呵,如果再淺顯點(diǎn)說,就是給儀器一個刺激看儀器的反應(yīng),反應(yīng)的強(qiáng)烈程度除以所給刺激的大小就是該儀器的靈敏度。有的人用針扎毫無感覺,有的人用鵝毛輕輕一碰就大喊大叫痛得受不了,那么前者對刺激的量似乎縮小了,靈敏度差,后者似乎對刺激的量放大了,靈敏度強(qiáng)。
作者: 吳下阿蒙    時間: 2016-6-15 10:44
規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-6-8 17:58
  打開JJF1001-2011,7.10條就是“靈敏度”的定義,定義原文是“儀器響應(yīng)的變化除以對應(yīng)的激勵變化”。 ...

謝謝解答,對靈敏度有了新的認(rèn)識。那么請問,就現(xiàn)在的數(shù)字式儀表而言,以數(shù)字式電壓表為例,輸入10.01V,一個表顯顯示10V,而另一個表顯顯示10.01V,它們的靈敏度都約為1嗎?那么,靈敏度是不是無法表征這類儀器哪個更靈敏了?
作者: 規(guī)矩灣錦苑    時間: 2016-6-15 13:59
吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-6-15 10:44
謝謝解答,對靈敏度有了新的認(rèn)識。那么請問,就現(xiàn)在的數(shù)字式儀表而言,以數(shù)字式電壓表為例,輸入10.01V, ...

輸入10.01V,儀表顯顯示10V,則儀表在10V這個受檢點(diǎn)的誤差為-0.01V,與靈敏度概念無關(guān)。如果輸入10V的變化量(激勵變化),儀表響應(yīng)10mV的變化,則該儀表的靈敏度為10mV/10V=0.001。
作者: 吳下阿蒙    時間: 2016-6-15 15:49
規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-6-15 13:59
輸入10.01V,儀表顯顯示10V,則儀表在10V這個受檢點(diǎn)的誤差為-0.01V,與靈敏度概念無關(guān)。如果輸入10V的變 ...

非常感謝,終于了解了,靈敏度是變化的比值,如果是線性連續(xù)變化,那么就是其線性方程在那個點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)的比例。而由于數(shù)字式儀表的表顯變化是非線性非連續(xù),所以有些不同。
還有,比如A表的靈敏度是0.1V/mm。表示輸入0.1V,輸出指針變動1mm。而在輸入小于0.1V時,如輸入0.02V,由于儀表分辨力問題,輸出指針并不一定變動0.2mm。這一點(diǎn)在數(shù)字式儀表中最明顯,在輸入變化小于其分辨率時,數(shù)顯是不會變動的。
所以,分辨力和靈敏度是表征一臺儀表的兩個參數(shù),是完成不同的。我這么理解對嗎?
作者: 規(guī)矩灣錦苑    時間: 2016-6-15 17:34
吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-6-15 15:49
非常感謝,終于了解了,靈敏度是變化的比值,如果是線性連續(xù)變化,那么就是其線性方程在那個點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)的比 ...

  是的,靈敏度和分辨力就是你說的那種性質(zhì)。靈敏度是0.1V/mm時,表示輸入0.1V,輸出指針變動1mm。而輸入小于0.1V的值,儀表無法識別,也就是無法分辨,這種能分辨的最小值就是儀表的分辨力。
作者: 吳下阿蒙    時間: 2016-6-17 15:56
規(guī)矩灣錦苑 發(fā)表于 2016-6-15 17:34
  是的,靈敏度和分辨力就是你說的那種性質(zhì)。靈敏度是0.1V/mm時,表示輸入0.1V,輸出指針變動1mm。而輸 ...

靈敏度是反應(yīng)輸出和輸入之間關(guān)系的量,而分辨率反應(yīng)的是輸出量。
如A表的靈敏度是0.1V/mm,表盤最小格為1mm,那么分辨率是0.5mm。而用0.5mm乘以0.1V/mm得出的0.05V.就是A表對于輸入電壓最小的分辨能力了,也就是我們經(jīng)常說這臺儀器更靈敏,指的就該是這個量吧。是嘛?
由于現(xiàn)在很多數(shù)字儀表在程序中已將輸出量和輸入量換算過了。比如用熱偶+二次儀表測試溫度,儀表能直接顯示的是溫度,而不在是電壓值。那么我可以這么說,這些儀器已經(jīng)沒有靈敏度這個概念了嘛?
作者: 規(guī)矩灣錦苑    時間: 2016-6-17 21:59
吳下阿蒙 發(fā)表于 2016-6-17 15:56
靈敏度是反應(yīng)輸出和輸入之間關(guān)系的量,而分辨率反應(yīng)的是輸出量。
如A表的靈敏度是0.1V/mm,表盤最小格為1 ...

  如果A表的靈敏度是0.1V/mm,那么表針走10mm就意味著電壓變化1V,表針走1mm就意味著電壓變化0.1V。
  如果A表仍然是電壓表,其分辨力的計(jì)量單位就不能是mm,而應(yīng)該是V。假設(shè)其分辨力是0.5V,其能夠識別的最小電壓值就是0.5V。
  如果你想將A表的分辨力和靈敏度相聯(lián)系,設(shè)靈敏度是0.1V/mm,表盤最小格的寬度為1mm時,這就好比表針走過了相距1mm的相鄰兩條刻線,也就是走過了一個格,這一個格代表的量值0.1V就是該表的分度值。如果是數(shù)字式儀器就是末尾數(shù)跳一個字代表的量值,稱為顯示裝置的分辨力。
作者: apooooo    時間: 2016-7-22 15:04
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作者: 隨風(fēng)飄揚(yáng)    時間: 2016-7-24 15:50
在JJG617-1996《數(shù)字溫度表》檢定規(guī)程中,技術(shù)要求5分辨力是這樣描述的:儀表讀數(shù)在末位上變化一個計(jì)數(shù)順序所對應(yīng)的輸入變化值。不同專業(yè)的規(guī)程中描述不同吧
作者: 規(guī)矩灣錦苑    時間: 2016-7-24 16:33
隨風(fēng)飄揚(yáng) 發(fā)表于 2016-7-24 15:50
在JJG617-1996《數(shù)字溫度表》檢定規(guī)程中,技術(shù)要求5分辨力是這樣描述的:儀表讀數(shù)在末位上變化一個計(jì)數(shù)順序 ...

  關(guān)于“分辨力”的定義JJF1001有兩個,分別是7.14的“分辨力”和7.15的“顯示裝置的分辨力”,前者是“儀器”的分辨力,后者是儀器的組成部分“顯示裝置”的分辨力。儀器的分辨力無論數(shù)字式儀器還是模擬式儀器都有,而顯示裝置的分辨力只有數(shù)字式儀器才有。數(shù)字式儀器顯示裝置的分辨力類似于模擬式儀器讀數(shù)裝置的分度值。你所說的JJG617-1996《數(shù)字溫度表》檢定規(guī)程中描述的分辨力是“儀表讀數(shù)在末位上變化一個計(jì)數(shù)順序所對應(yīng)的輸入變化值”就是JJF1001的7.15條定義的“顯示裝置的分辨力”。無論哪個專業(yè)領(lǐng)域里的規(guī)程,在描述分辨力時都必須遵守JJF1001的這兩個定義,但絕大多數(shù)都采用了7.15顯示裝置的分辨力這個定義。
作者: yzpee    時間: 2017-10-16 10:47
請教,分辨力指標(biāo)如何檢驗(yàn)和驗(yàn)證?目前很多數(shù)顯都是軟件處理,從程序上可以做顯示位,如何驗(yàn)證?
作者: f8c8    時間: 2018-2-6 07:53
yzpee 發(fā)表于 2017-10-16 10:47
請教,分辨力指標(biāo)如何檢驗(yàn)和驗(yàn)證?目前很多數(shù)顯都是軟件處理,從程序上可以做顯示位,如何驗(yàn)證? ...

對有顯示屏單參數(shù)儀器,
屏的末位如果能1個字1個字變化,那就是分辨力為1個字,
屏的末位如果能2個字2個字變化,那就是分辨力為2個字,
依次類推,

只要加載的輸入量足夠細(xì)微,很容易測出儀器的分辨力來。

有一些數(shù)字化儀器,是只配通訊接口而不配顯示屏的,這樣只能是通過上位機(jī)軟件,做觀測。這類儀器,一般技術(shù)文檔里,都會明確標(biāo)注分辯力是多少,比如0.01%FS、0.001%FS、1/6000FS。
作者: 規(guī)矩灣錦苑    時間: 2018-2-9 00:27
yzpee 發(fā)表于 2017-10-16 10:47
請教,分辨力指標(biāo)如何檢驗(yàn)和驗(yàn)證?目前很多數(shù)顯都是軟件處理,從程序上可以做顯示位,如何驗(yàn)證? ...

  分辨力指標(biāo)如何檢驗(yàn)和驗(yàn)證?
  答:對于模擬式儀器的分辨力驗(yàn)證方法很簡單。因?yàn)槟M式儀器需要人的肉眼估讀,每個人的估讀能力都不一樣,所以模擬式儀器的分辨力因人而異,但一般來說,肉眼的最佳估讀能力(即模擬式儀器的分辨力)是儀器分度值的1/10。
  對于數(shù)字式儀器一定要說清楚是儀器的“分辨力”(JJF1001的7.14定義),還是“顯示裝置的分辨力”(JJF1001的7.15定義)。
  “顯示裝置的分辨力”相當(dāng)于模擬式儀器的“分度值”,是儀器設(shè)計(jì)時確定的,勿需驗(yàn)證。
  需要驗(yàn)證的是數(shù)字式儀器的“分辨力”。儀器的分辨力驗(yàn)證可用“顯示裝置的分辨力”的1/10作為“單位變量”,從1倍至10倍給儀器輸入遞增或遞減的變量,在逐次輸入中應(yīng)出現(xiàn)一次當(dāng)遞增到0.5倍“顯示裝置的分辨力”時,儀器末位數(shù)跳一個字,則這個“儀器的分辨力”是其“顯示裝置的分辨力”的一半,該儀器的分辨力合格。
作者: qc198901    時間: 2018-3-1 17:47
學(xué)習(xí)了。感謝各位前輩




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