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計量論壇

標題: 儀表分辨力和靈敏度的區別? [打印本頁]

作者: 隨風飄揚 時間: 2016-6-5 15:45
標題: 儀表分辨力和靈敏度的區別?
請教：儀表分辨力和靈敏度有什么區別?

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-6-5 18:06
　　儀表分辨力對于數顯式儀器就是其顯示裝置的末位數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裝置的分度值的若干分之一，一般與肉眼的分辨能力有關，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，因為分子分母計量單位很可能相同，也就很可能沒有計量單位，僅僅相當于放大鏡的“放大倍數”。

作者: 隨風飄揚 時間: 2016-6-6 06:15
謝謝規矩灣錦苑

作者: 吳下阿蒙 時間: 2016-6-8 15:38

規矩灣錦苑發表于 2016-6-5 18:06
　　儀表分辨力對于數顯式儀器就是其顯示裝置的末位數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？是按照轉換點法，求出數字電壓表從0V跳轉到0.1V的實際電壓值U，然后靈敏度=0.1V/U嗎？
謝謝解答

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-6-8 17:58

吳下阿蒙發表于 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“儀器響應的變化除以對應的激勵變化”。對應激勵變化好理解，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”是什么呢？那就看儀器響應用什么表述，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。根據詞頭不能用在分母的規定，分別表示為100V/m和１kV/m。如果儀器響應用電流大小表述（假設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。當儀表響應也用電壓表述時（如改制電壓表使其適合于待測范圍），電壓計量單位將約除而剩余純“放大系數”（放大倍數）。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，而沒有計量單位，熱電偶的電動勢與溫度之間的關系是被測量溫度激勵變化多少攝氏度，熱電偶的響應變化是多少毫伏，可計算出該熱電偶的靈敏度。

作者: 黃山老張 時間: 2016-6-12 11:34
有點深奧啊，迷糊啦。

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-6-12 15:02

黃山老張發表于 2016-6-12 11:34
有點深奧啊，迷糊啦。

　　呵呵，如果再淺顯點說，就是給儀器一個刺激看儀器的反應，反應的強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。

作者: 吳下阿蒙 時間: 2016-6-15 10:44

規矩灣錦苑發表于 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“儀器響應的變化除以對應的激勵變化”。 ...

謝謝解答，對靈敏度有了新的認識。那么請問，就現在的數字式儀表而言，以數字式電壓表為例，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: 規矩灣錦苑 時間: 2016-6-15 13:59

吳下阿蒙發表于 2016-6-15 10:44
謝謝解答，對靈敏度有了新的認識。那么請問，就現在的數字式儀表而言，以數字式電壓表為例，輸入10.01V， ...

輸入10.01V，儀表顯顯示10V，則儀表在10V這個受檢點的誤差為－0.01V，與靈敏度概念無關。如果輸入10V的變化量（激勵變化），儀表響應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

規矩灣錦苑發表于 2016-6-15 13:59
輸入10.01V，儀表顯顯示10V，則儀表在10V這個受檢點的誤差為－0.01V，與靈敏度概念無關。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，如果是線性連續變化，那么就是其線性方程在那個點的導數的比例。而由于數字式儀表的表顯變化是非線性非連續，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。這一點在數字式儀表中最明顯，在輸入變化小于其分辨率時，數顯是不會變動的。
所以，分辨力和靈敏度是表征一臺儀表的兩個參數，是完成不同的。我這么理解對嗎？

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-6-15 17:34

吳下阿蒙發表于 2016-6-15 15:49
非常感謝，終于了解了，靈敏度是變化的比值，如果是線性連續變化，那么就是其線性方程在那個點的導數的比 ...

　　是的，靈敏度和分辨力就是你說的那種性質。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

規矩灣錦苑發表于 2016-6-15 17:34
　　是的，靈敏度和分辨力就是你說的那種性質。靈敏度是0.1V/mm時，表示輸入0.1V，輸出指針變動1mm。而輸 ...

靈敏度是反應輸出和輸入之間關系的量，而分辨率反應的是輸出量。
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，也就是我們經常說這臺儀器更靈敏，指的就該是這個量吧。是嘛？
由于現在很多數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，這些儀器已經沒有靈敏度這個概念了嘛？

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-6-17 21:59

吳下阿蒙發表于 2016-6-17 15:56
靈敏度是反應輸出和輸入之間關系的量，而分辨率反應的是輸出量。
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，其分辨力的計量單位就不能是mm，而應該是V。假設其分辨力是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系，設靈敏度是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。如果是數字式儀器就是末尾數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: 隨風飄揚 時間: 2016-7-24 15:50
在JJG617-1996《數字溫度表》檢定規程中，技術要求5分辨力是這樣描述的：儀表讀數在末位上變化一個計數順序所對應的輸入變化值。不同專業的規程中描述不同吧

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2016-7-24 16:33

隨風飄揚發表于 2016-7-24 15:50
在JJG617-1996《數字溫度表》檢定規程中，技術要求5分辨力是這樣描述的：儀表讀數在末位上變化一個計數順序 ...

　　關于“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字式儀器才有。數字式儀器顯示裝置的分辨力類似于模擬式儀器讀數裝置的分度值。你所說的JJG617-1996《數字溫度表》檢定規程中描述的分辨力是“儀表讀數在末位上變化一個計數順序所對應的輸入變化值”就是JJF1001的7.15條定義的“顯示裝置的分辨力”。無論哪個專業領域里的規程，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，分辨力指標如何檢驗和驗證？目前很多數顯都是軟件處理，從程序上可以做顯示位，如何驗證？

作者: f8c8 時間: 2018-2-6 07:53

yzpee 發表于 2017-10-16 10:47
請教，分辨力指標如何檢驗和驗證？目前很多數顯都是軟件處理，從程序上可以做顯示位，如何驗證？ ...

對有顯示屏單參數儀器，
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微，很容易測出儀器的分辨力來。

有一些數字化儀器，是只配通訊接口而不配顯示屏的，這樣只能是通過上位機軟件，做觀測。這類儀器，一般技術文檔里，都會明確標注分辯力是多少，比如0.01%FS、0.001%FS、1/6000FS。

作者: 規矩灣錦苑 時間: 2018-2-9 00:27

yzpee 發表于 2017-10-16 10:47
請教，分辨力指標如何檢驗和驗證？目前很多數顯都是軟件處理，從程序上可以做顯示位，如何驗證？ ...

　　分辨力指標如何檢驗和驗證？
　　答：對于模擬式儀器的分辨力驗證方法很簡單。因為模擬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”相當于模擬式儀器的“分度值”，是儀器設計時確定的，勿需驗證。
　　需要驗證的是數字式儀器的“分辨力”。儀器的分辨力驗證可用“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，在逐次輸入中應出現一次當遞增到0.5倍“顯示裝置的分辨力”時，儀器末位數跳一個字，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
學習了。感謝各位前輩

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