传感器及检测技术课件摘要.ppt

第2章 检测技术理论基础 2.1.1测量 测量是以确定被测量的值或获取测量结果为目的的一系列操作。 测量结果的组成 　　被测量的量值x称为测量结果，包括比值n和测量单位u，是被测量的最佳估计值，而不是真值。所以测量结果中还应包含测量的可信程度，以评价测量结果的质量，这个可信程度可用测量误差表示。因此，测量结果由三部分组成，即 测量结果＝测量数据＋测量单位＋测量误差 测量结果可以表示为数值、曲线或图形等不同的形式 2.1.2测量方法 1.根据获得测量值的方法 2.1.2测量方法 1.根据获得测量值的方法分为 ①直接测量：电流表测电流、弹簧秤称称重量 ②间接测量：测水塔的水量、曹冲称象 ③组合测量：测若干个被测量及测量量的情况 2.根据测量方式分为 ①偏差式测量：用仪表指针的位移（即偏差）决定被测量的量值。模拟电流/压表、体重秤等。 ②零位式测量：指零仪表指零时,被测量与已知标准量相等。天平称重、电位差计等。 ③微差式测量：将被测量与已知的标准量相比较, 取得差值后, 再用偏差法测得此差值。游标卡尺等。 2.1.2测量方法 　　5. 接触测量与非接触测量 　　1) 接触测量 　　接触测量是指传感器和被测对象直接接触而进行的测量。如水银温度计测温、称重等。 　　2) 非接触测量 　　非接触测量是指传感器和被测对象不直接接触而进行的测量。如红外测温、码盘测速等。 　　 　6. 主动式测量与被动式测量 　　1) 主动式测量 　　主动式测量是指测量系统向被测对象施加能量而进行的测量。 　　2) 被动式测量 　　被动式测量是指测量系统无需向被测对象施加能量而进行的测量。 思考题 1．检测电动机的转速有多种方法，一种是采用测速发电机，使发电机的转速与电动机的转速同步，发电机输出的电动势便反映电动机的转速；另一种方法是光电检测，即在电动机的转轴上贴上反光片，光电传感器由发射光和接收光两个器件组成，发射光射向电动机的转轴，接收器件接收反射的光，由此检测出电动机的转速。这两种方法哪一种是接触测量？哪一种是非接触测量？ 2.人们在检测火灾时，常采用温度检测方法，可以检测环境温度的静态值，即当环境温度超过某一设定温度时，便发出火灾报警信号；也可以检测环境温度的动态值，即检测到环境温度的上升速度高于某设定值时发出火灾报警信号。这两种检测方法哪一种更好？为什么？ 2.1.3测量误差 测量误差是测得值减去被测量的真值。 1.误差的表示方法 ①绝对误差 ②相对误差 ③引用误差 ④基本误差 ⑤附加误差 2.测量误差的性质 ①随机误差 ②系统误差 ③粗大误差 有关测量技术中的部分名词（补充） （1）真值：被测量本身所具有的真正值。 （2）实际值：高精度仪器所测被测量的值。 （3）标称值：测量器具上所标出来的值。 （4）示值：由测量器具的读数装置所指示出来的被测量的数值。 （5）测量误差：测量值与实际值（真值）之差 1、误差的表示方法（1） （1）绝对误差 绝对误差可用下式定义:  Δ=x-L 式中: Δ——绝对误差;  x——测量值;  L——真值。 采用绝对误差表示测量误差, 不能很好说明测量质量的好坏。 例如, 在温度测量时, 绝对误差Δ=1 ℃, 对体温测量来说是不允许的, 而对测量钢水温度来说却是一个极好的测量结果。 （补充） 由于一般无法求得真值L0，在实际应用时常用精度高一级的标准器具的示值，即实际值L代替真值L0。x与L之差称为测量器具的示值误差，记为 通常以此值来代表绝对误差 误差的表示方法（2） （2）相对误差 相对误差是绝对误差与被测量的约定值之比。 1）实际相对误差可用下式定义:    　式中: δ——相对误差, 一般用百分数给出;  　 Δ——绝对误差;  　 L——真值。（实际值） 2）示值(标称)相对误差： 误差的表示方法（3） 3）引用（满度）误差 　 引用误差可用下式定义: 引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法。 γ为引用误差； Δ为绝对误差；xm为满度值。 　　引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法，常用来确定仪表的精度等级。例如: 0.5级仪表的引用误差小于等于±0.5%；1.0级仪表的引用误差小于等于±1%。 我国电工仪表等级分为七级，即： 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0级 4) 分贝误差: 分贝误差是指用对数