项目一检测技术基础要点分析.ppt

项目一 传感器与检测技术;第二学习周 检测技术基础知识;项目背景;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;2. 自动检测系统 自动检测系统指在物理量的测试中，能自动地按照一定的程序选择测量对象，获得测量数据，并对数据进行分析和处理，最后将结果显示或记录下来的系统。一个完整的检测系统通常由传感器、测量电路、显示记录装置、数据处理装置和执行机构等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示、处理和控制等功能。 检测系统的组成框图如图1-1所示。;各部分作用： （1）传感器：传感器是把被测量转换成为与之有确定对应关系，且便于应用的某些物理量（通常为电量）的测量装置。 （2）测量电路：测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。 （3）显示记录部分：显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。 （4）数据处理装置：数据处理装置是用来对测试所得的实验数据进行处理、运算、分析，对动态测试结果做频谱分析、相关分析等，完成这些任务需要采用计算机技术。 （5）执行机构：执行机构是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。 ;1.1.2 测量及测量方法 1．测量的定义 测量就是借助于专门的技术工具或手段，通过实验的方法把被测量与同性质的标准量进行比较，求取二者比值从而得到被测量数值大小的过程。其数学表达式为 ;2．测量方法及分类 测量方法是指将被测量与其单位值进行比较的实验方法。按不同的分类方法进行分类可得到不同的分类结果。 （1）根据测量的手段分类，可分为直接测量和间接测量。;任务1.1 测量数据处理;（3）根据被测量结果的显示方式，可分为模拟式测量和数字式测量。;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;3．测量方法的选择 考虑下列主要因素： 从被测量本身的特点来考虑 从测量的精确度和灵敏度来考虑 考虑测量环境是否符合测量设备和测量技术的要求 测量方法简单可靠，测量原理科学;1.1.3 测量误差及分析 1. 测量误差表示的方法 1）绝对误差 绝对误差也称示值误差，是测量仪器的示值x与被测量的真值A0之差，则绝对误差△x为 由于一般无法求得真值A0，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A代替真值A0。x与A之差称为测量器具的示值误差，记为 采用绝对误差（示值误差）表示测量误差，可以比较客观地反映测量的准确性。;2）相对误差 相对误差是绝对误差与被测量的约定值之百分比值。在实际测量中，相对误差有实际相对误差、示值相对误差和满度（引用）相对误差。 （1）实际相对误差。实际相对误差用绝对误差△x与约定真值A的百分比表示 （2）示值相对误差。示值相对误差用绝对误差△x与示值x的百分比表示 （3）满度（引用）相对误差 。满度相对误差用绝对误差△x与仪表满量程值Am的百分比表示 ;【例1-1】某温度计的量程范围为0~500℃，校验时该表的最大绝对误差为6℃，试确定该仪表的精度等级。 解：根据题意得△xm=6℃，Am=500℃,带入式（1-6），则 该温度计的基本误差介于1.0%与1.5%之间，因此该表的精度等级为1.5级。;2．测量误差分析 根据测量数据中的误差所呈现的规律及产生原因可将其分为系统误差、随机误差和粗大误差。 1）系统误差 在相同条件下多次测量同一量值时，误差值保持恒定；或者当条件改变时，其值按某一确定的规律变化的误差，统称为系统误差。系统误差按其出现的规律又可分为定值系统误差和变值系统误差。 系统误差表征测量的准确度，可以通过实验的方法或引入修正值的方法计算修正，也可以通过重新调整测量仪表的有关部件予以消除。;2）随机误差 在相同条件下，以不可预知的方式变化的测量误差称为随机误差。 在一定测量条件下对同一值进行大量重复测量时，总体随机误差的产生满足统计规律，即具有有界性、对称性、抵偿性、单峰性。因此，可以分析和估算误差值的变动范围，并通过取平均值的办法来减小对测量结果的影响。 随机误差 的表达式为：;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;任务1.1 测量数据处理;一、认识传感器 ;“感”—