检测技术及仪器(第三章检测信号变化).pdf

检测技术及仪器 检测技术及仪器 Measurement Technology and Sensors Measurement Technology and Sensors 信息科学与技术学院 信息科学与技术学院 College of Information Science and Technology College of Information Science and Technology 王建林 教授 博士生导师 王建林 教授 博士生导师 Prof. Jianlin Wang Prof. Jianlin Wang E-mail:wangjl @mail.buct.edu.cn E-mail:wangjl @mail.buct.edu.cn 第三章 检测信号变换 究性讨论内容 究性讨论内容 1. 检测仪器仪表装置中， 1. 检测仪器仪表装置中， 测信号如何变换的？ 测信号如何变换的？ 2.参比变换和差动变换的目的、 2.参比变换和差动变换的目的、 内涵及特点？ 内涵及特点？ 3.参比变换和差动变换在电桥 3.参比变换和差动变换在电桥 中的构建方式？ 中的构建方式？ 4.实际检测仪表中的功能电路 4.实际检测仪表中的功能电路 有哪些？ 有哪些？ 第三章 检测信号变换 ¡ 重点内容 信号变化方法 有源/无源检测元件的转换电路 平衡电桥 不平衡电桥 不平衡电桥设计 自平衡电桥 其它变换电路 仪表放大器 第三章 检测信号变换 ¡ 信号变换方法 信号变换结构 ¡简单变换 ¡差动变换 ¡参比变换 ¡平衡／反馈变换 第三章 检测信号变换 ¡ 信号变换方法 简单变换 ¡直接式：敏感元件直接将 被测量转换为电信号。 ¡间接式：敏感元件先将被 测量转换为可利用的中间 参量，通过 转换元件再 将其转换为 电信号。 第三章 检测信号变换 ¡ 信号变换方法 简单变换 ¡ 间接式 常用到的中间参量及转化元件 被 测 量 中间参量 转换 元 件 压力、温度、流速、力、加速度、 位移 应变片、电感、电容、 扭矩等 霍尔元件 气体成分、位移、浓度等 光学 光电器件 温度、流速等 热量 热敏电阻 第三章 检测信号变换 ¡ 信号变换方法 简单变换 ¡属于串联型仪表。 由误差合成理论， 仪表的误差是各 个环节误差之和。环节越多，仪表的准确度越低。 ¡ 当组成仪表的环节中有一个是非线性的，则仪表也 具有非线性特性，若多个环节具有非线性特性，一 般情况下将使仪表的非线性更严重。 ¡信息能量传递效率低，需要考虑阻抗匹配。 ¡结构简单、工作可靠、价格低廉、应用广泛。 第三章 检测信号变换 ¡ 变换方法 差动变换 ¡使用两个性能相同的 转换元件，感受敏感 元件的输出量，将其 转换为性质相同、但 方向相反的两个物理 量。 ¡减小或消除环境等因素影响，提高检测装置灵敏度 和线性度