传感器1.0绪论_xg.ppt

第1章 绪论 1.1 自动检测技术概述 1.2 传感器概述 1.3 测量误差与数据处理 1.4 传感器的一般特性 1.5 传感器的标定和校准 1.1 自动检测技术概述 1.1.1 自动检测技术的重要性 1.1.2 自动检测系统的组成 1.1.3 自动检测技术的发展趋势 1.1.1 自动检测技术的重要性 测试手段就是仪器仪表。 在工程上所要测量的参数大多数为非电量，促使人们用电测的方法来研究非电量，即研究用电测的方法测量非电量的仪器仪表，研究如何能正确和快速地测得非电量的技术。 非电量电测量技术优点： 测量精度高、反应速度快、能自动连续地进行测量、可以进行遥测、便于自动记录、可以与计算机联结进行数据处理、可采用微处理器做成智能仪表、能实现自动检测与转换等。 综上所述: 自动检测技术与我们的生产、生活密切相关。它是自动化领域的重要组成部分，尤其在自动控制中，如果对控制参数不能有效准确的检测，控制就成为无源之水，无本之木。 1.1.2 自动检测系统的组成 传感器：把被测非电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。 测量电路：把传感器输出的变量变换成电压或电流信号，使之能在输出单元的指示仪上指示或记录仪上记录；或者能够作为控制系统的检测或反馈信号。 输出单元：指示仪、记录仪、累加器、报警器、数据处理电路等。 测试系统 自动检测系统 自动计量系统 自动保护或自动诊断系统 部分数据分析系统 自动管理系统 自动控制系统 1.1.3 自动检测技术的发展趋势 （1）不断提高仪器的性能、可靠性，扩大应用范围。 （2）开发新型传感器。 （3）开发传感器的新型敏感元件材料和采用新的加工工艺。 （4）微电子技术、微型计算机技术、现场总线技术与仪器仪表和传感器的结合，构成新一代智能化测试系统，使测量精度、自动化水平进一步提高。 （5）研究集成化、多功能和智能化传感器或测试系统。 1.2 传感器概述 1.2.1 传感器的定义 1.2.2 传感器的组成 1.2.3 传感器分类 1.2.1 传感器的定义 根据中华人民共和国国家标准（GB7665-87） 传感器（Transducer/Sensor）：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件和装置。 包含的概念： ① 传感器是测量装置，能完成检测任务； ② 它的输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等； ③ 它的输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等等，这种量可以是气、光、电量，但主要是电量； ④ 输出输入有对应关系，且应有一定的精确程度。 1.2.2传感器的组成 敏感元件 直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量转换元件 敏感元件的输出就是它的输入，抟换成电路参量 转换电路 上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出 1.2.3 传感器分类 1.3 测量误差与数据处理 1.3.1 测量误差的概念和分类 1.3.2 精度 1.3.3 测量误差的表示方法 1.3.4 随机误差 1.3.5 系统误差 1.3.6 粗大误差 1.3.7 数据处理的基本方法 1.3.1 测量误差的概念和分类 1. 有关测量技术中的部分名词 2. 误差的分类 1. 有关测量技术中的部分名词 （1）等精度测量： （2）非等精度测量： （3）真值： （4）实际值： （5）标称值： （6）示值： （7）测量误差： (8) 残差： 2. 误差的分类 （1）系统误差:在相同条件下，对同一被测量进行多次重复测量时，出现某种保持恒定或按一定规律变化着的误差称为系统误差。 （2）随机误差:在相同条件下，对同一被测量进行多次重复测量时，受偶然因素影响而出现误差的绝对值和符号以不可预知的方式变化着，则此类误差称为随机误差。 （3）粗大误差:在测量结果中有明显错误的误差称为粗大误差，也称为寄生误差。 1.3.2 精度 反映测量结果与真值接近程度的量 (1)准确度 (2)精密度 (3)精确度 对于具体的测量，精密度高的而准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，但精确度高，则精密度和准确度都高。 1.3.3 测量误差的表示方法 (1) 绝对误差 (2) 相对误差 (1) 绝对误差 绝对误差是示值与被测量真值之间的差值。设被测量的真值为A0，器具的标称值或示值为x，则绝对误差为 （1.3.1） 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