检测技术的基础知识详解.ppt

传感器与检测技术 Sensor and Measurement Technology 机电工程学院自动化教研室 引 言 传感器是测量装置，能完成检测任务。 引 言 结论: 传感器处于外界环境与检测系统的接口位置，是检测系统获取信息的窗口。 引 言 引 言 3.传感器的组成 引 言 例： 设计一个简单实验装置，测量一个直线运动的汽车的加速度（规定的被测量）。 引 言 引 言 压电式加速度传感器 引 言 能将温度转换为电压的传感器—热电偶 5.传感器的分类 超声传感器 引 言 6.传感器的应用领域 工业检测、自动控制系统 炼铁高炉监控与传动系统 工业检测、自动控制系统 楼宇自动控制系统 控制管理的机电设备有：空调制冷、给水排水、变配电系统、照明系统、电梯等，常用的传感器有：温度、湿度、液位、流量、压差、空气压力。 安全防护――防盗、防火、防燃气泄露、CCD（电子眼）监视器、烟雾传感器、气体传感器、红外传感器、玻璃破碎传感器。 自动识别――门禁管理系统、感应式IC卡识别、指纹识别。 远程抄收与管理系统――水、电、气、热量通过传感器设置远程自动化抄表。 巡更系统――保安管理。 楼宇自动控制系统 楼宇自动控制系统示意图  汽车与传感器   传感器与家用电器 传感器在机器人领域的应用  传感器在医学上的应用  传感器与环境保护  传感器与航空及航天 传感器与遥感技术 遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线，对目标进行探测和识别的技术。主要应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。 图为卫星通过遥感技术拍摄的美国某空军基地。 兵器领域 在兵器领域中，使用了诸如机械式、压电、电容、电磁、光纤、红外、激光、生物、微波等等传感器，以实现对周围环境的监测与目标定位信息的收集，从而更好的解决了安全、可靠的防卫能力。 未来世界传感器的应用产物 智能房屋（自动识别主人，太阳能提供能源）； 智能衣服（自动调节温度）； 智能公路（自动显示、记录公路的压力、温度、车流量）； 智能汽车（无人驾驶、卫星定位）…… 主要参考书及参考网站 参考网站: [1]传感器课程 [2]仪表技术与传感器 [3]传感器世界 [4]中国传感器 [5]传感器技术 [6]21IC中国电子网 [7]传感技术学报网 [8]传感器资讯网 第1章 检测技术基础知识 1.1检测技术的基本概念 1.1.1 检测技术 1.1检测技术的基本概念 1.1.2 自动检测系统 1.2 测量误差及修正 测量： 现有电压表1： 1.5级0～1000V， 电压表2： 2.5级0～300V，要测量220V的电压，试问采用哪个电压表更好、更精确？ 显然应该选用电压表2。 一、根据误差出现的规律分为系统误差、随机误差和粗大误差。 2. 随机误差：服从统计规律的误差称为随机误差。 系统误差表达式： 二、根据使用条件划分，可将误差分为基本误差和附加误差。 1.基本误差：仪器在标准条件下使用所具有的误差。 基本误差属于系统误差，测量仪表精度等级由基本误差决定。 2.附加误差：当使用条件偏离标准条件时，在基本误差的基础 上增加的新的系统误差，称为附加误差。 附加误差在使用时叠加到基本误差上去。 1.系统误差的发现和校正 在工程测量中，系统误差往往远大于随机误差。 系统误差的特点是出现具有规律性，一般可通过实验和分析研究确定与消除。 系统误差随测量时间变化的几种常见关系曲线如图： 3.随机误差的影响及统计处理 连续型正态分布随机变量x的概率密度函数表达式为： σ对正态分布的影响示意图 传感器的基本特性，即输入——输出特性 缓慢变化的测量-静态测量 动态测量 二、稳定性 1.稳定度：在规定时间内，测量条件不变的情况下，由传感器中随机性变动、周期性变动、漂移等引起