现代检测技术课件-1.ppt

现代检测技术 非电量测量技术：将除电量以外的物理量（化学量）如；温度、压力、振动、化学成分、位移等用各种手段变换为电量，从而进行准确测量的技术。 现代检测技术近50年发展起来，具有很多技术上的优点（1）它的反应速度快（2）可以测量微弱信号，并将转换的电信号进行长距离传输，便于远距离操作与控制。（3）测量精度高，能自动连续地进行测量（4）可输出的电信号易与计算机连接、记录和处理数据。 电炉控制系统 检测与控制系统框图 框图各部分作用 传感器：直接感受被测物理量，并把其转换成与被测物理量有一定函数关系的电压、电流或电路参量（电阻、电容、电感）再输出给其他仪表。 测量电路：也称检测电路。分为模拟检测电路和数字检测电路。 模拟检测电路： 数字检测电路 检测技术的发展趋势 1、不断扩大测量范围，提高可靠性和精度 用热电偶场时间连续测量高温介质的温度达2500℃~3000℃ 体温计测温精度为±0.01~±1℃；工业ICT 2、开发集成化、一体化、多功能的传感器 传感器与信号调节电路集成化一体化,日本产多离子传感器.用一滴血液可同时快速检测出Na、K、H的浓度。 3、非接触测量技术 红外线测温、电涡流测金属材料厚度 4、利用计算机使测量智能化 完成自校准、自调零、自动测试、修正测试结果 温度传感器 1、热电偶温度传感器 热电偶：将温度变化转换为电势变化的传感器。 由两种不同材料的导体（或半导体）焊接而成，焊接端为热端，与导线连接端为冷端。 热电偶的工作原理：两种不同的导体（或半导体)成闭合回路，两接点温度分别为T、T0（T＞T0）回路中就会产生电动势，接在回路中的毫伏计就会偏转。两接点温差越大指针偏转越大。 热电偶分度表：使热电偶冷端温度保持不变，将另一端与被测物体接触，可以通过测量热电势来确定温度数值，把热电偶的热电势与工作端温度之间的关系制成表格。 常用热电偶种类 贵金属（1）铂铑10---铂热电偶（S）长期测温可测1300℃，短期可测温1600℃ （2）铂铑13—铂（R）（3）铂铑30—铂铑6 廉金属：1、铜—康铜（T）2、铁—康铜（J）3、镍铬—铜镍（E） 快速消耗微型热电偶：铂铑30--铂铑6 热电偶结构：由热电极、绝缘子、保护管、接线盒 与热电偶配套的测量仪表：用高精度数字电压表直接测量其输出，通过查分度表得到温度值。现在多采用一体化的温度变送器处理后，直接送到普通显示记录仪。 热电阻传感器 电阻温度计:将温度的变化转化为电阻值的变化，通过测量电桥转换成电压信号，然后送到显示仪表指示或记录被测温度。 热电阻测温线路：工业热电阻多采用三线制接法。热电阻RT构成电桥一臂，当被测 半导体热敏电阻 特点：灵敏度高、体积小、反应快 半导体热敏电阻分为三种类型（1）NTC热敏电阻（负温度系数）（2）CTR热敏电阻（负）（3）PTC热敏电阻（正） 集成温度传感器：在一块极小的半导体芯片上集成了包括敏感器件、信号放大电路、温度补偿电路、基准电源电路等在内的各个单元它使传感器和集成电路融为一体。 热电偶、热电阻的典型应用 金属表面温度的测量 热电偶炉温控制系统 钢水漏钢预报系统 采用集成温度传感器的数字式温度计 电动机保护器 热电偶炉温控制系统 电动机保护器电路图 压力传感器 弹性式压力传感器：当被测压力作用于弹性元件时，弹性元件就产生相应变形，根据变形的大小，可以知道被测压力的数值。如：弹簧管式压力表。霍尔片式远传压力传感器。 应变片式压力传感器：当弹性敏感元件受压力作用产生变形，贴在上面的应变片也随着发生相应变形，从而使应变片阻值也随着变化，将应变片接入电桥电路中，就可将阻值变化转变为电压或电流的变化，由此反映压力变化。 压磁式测力传感器 压磁效应：某些铁磁材料受机械力F作用后，内部产生机械力，引起其磁导率（或磁阻）发生变化。受压缩时，沿应力方向其磁导率下降，沿着与应力垂直的方向则增加；若受拉，磁导率变化正好相反。 压磁元件受力作用后，磁弹性体的磁阻（或磁导率）发生与作用力成正比的变化，测出磁阻变化即间接测定了力值。 压磁元件及工作原理： 由若干形状相同的硅钢片叠合而成,孔1、2间的绕组W12为励磁绕组，用于接入励磁电源；孔3、4间的绕组W34用于产生感应电势。当压磁元件无外力作用时，由于铁心磁性的各相同性，四个区域的磁导率相同，磁力线呈轴对称分布，绕1、2孔闭合，不与绕组W34交链， W34不会产生感应电动势，输出为零。当压磁元件受外力F作用时，A、B区域受到较大应压力，磁导率下降，磁阻增大；C、D区域基本处于自由状态，磁导率基本不变，此时部分磁力线不再通过A、B区域，而是绕过C、D区域闭合，并与绕