第1章 检测与转换技术基础.ppt

第1章 检测与转换技术基础 第一节 检测与转换系统定义与构成 1、信息提取（敏感元件） 信息提取是指用组成的测试系统，从自然界诸多的被检查与测量量(物理量、化学量、生物量与社会量)中提取出有用的信息(一般都是电信号)。 2、信息转换与处理 1）信号形态的变换 将（如电感L，电阻R等）不易变换、处理、传输的信号形态变换成易于传输和处理的电流、电压形态。 2）放大或阻抗变换 对微弱信号进行放大或阻抗变换，变换成具有一定电平输出、内阻较小的形式。 3）功能性变换 如：A/D变换 、线性化 3、显示电路 1）模拟式 模拟显示是将被测对象变换成为表针的线位移或角位移，其值从刻度盘上表针对应的位置读出。 2）数字式 数字式显示是将被测量变换成为数字的形式显示出来，使人一目了然，并且便于读取。 4、信号传输 1）模拟信号与数字信号的传输 模拟信号传输可以是电压信号，也可以是电流信号；一般电流信号传输比电压信号传输更有利（如电流信号比电压信号的抗干扰能力强）。数字信号传输可以是脉冲序列，也可以是某种形式的编码信号。通常数字信号传输比模拟信号传输可干扰能力强。 2）信号的有线传输与无线传输 信号的有线传输是用导线传输信号。信号的无线传输是通过高频信号作为载波、被传输的信号作为调制信号，调制后的信号以无线电波的形式进行信号的传输。 1．按检测过程分类 （1）直接法 （2）间接法 （3）联立法（或组合法） 2．按检测方式分类 （1）偏差式 （2）零位式（又称补偿式或平衡式） （3）微差式 3．按接触关系分类 （1）接触式 （2）非接触式 4．按被测量的变化快慢分类 （1）静态检测 （2）动态检测 ５．按检测系统是否施加能量分类 （1）主动式 （2）被动式 6 ．其他分类方法 （1）离线测量 （2）在线测量 电子卡尺 （4）偏差式 （5）零位式  检测过程中，用指零仪表的零位指示检测系统的平衡状态，当检测系统达到平衡时，用已知的基准量确定被测未知量的方法。指零仪表指零时，被测量与已知标准量相等。天平、电位差计等。 （7）接触式 （9）静态测量 （10）动态测量 地震测量 振动波形 （11) 离线检测 产品质量检验 （12）在线检测 第三节　检测误差及分类 一、 部分名词 等精度测量：用相同仪表与测量方法对同一被测量进行多次重复测量 不等精度测量：用不同精度的仪表或不同的测量方法, 或在环境条件相差很大时对同一被测量进行多次重复测量 真值：被测量本身所具有的真正值称之为真值。量的真值是一个理想的概念，一般是不知道的。但：圆周角360 实际值：据误差理论指出，在排除系统误差的前提下，对于精密测量次数无限次多时，测量结果的算术平均值极接近于真值，称为实际值，以区别真值。 标称值：测量器具上所标示出来的数值。 示值：测量器具读数装置所指示出来的被测量的数值。 测量误差：测量出来的数值与被测量的实际值之间的差值。 精度：任何测试系统的测量结果都有一定的误差，即为精度。 第三节　检测误差及分类 二、测量误差的表示方法 1．绝对误差 绝对误差Δ就是示值Ax与公认的约定真值A0之差，即：Δ＝Ax-A0 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。 2．相对误差 (1)实际相对误差：它定义为绝对误差Δ与被检测实际值(即真值)A0的百分数，即 在正常的使用条件下,仪表测量结果的准确程度叫仪表的准确度.引用误差越小,仪表的准确度越高,而引用误差与仪表的量程范围有关,所以在使用同一准确度的仪表时,往往采取压缩量程范围,以减小测量误差.在工业测量中,为了便于表示仪表的质量,通常用准确度等级来表示仪表的准确程度.准确度等级就是最大引用误差去掉正,负号及百分号.准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一.我国工业仪表等级分为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七个等级,并标志在仪表刻度标尺或铭牌上.仪表准确度习惯上称为精度,准确度等级习惯上称为精度等级. 例1 某电压表的精度等级S为1.5级，试算出它在0V～100V量程的最大绝对误差。 解：电压表的量程是： xm=100V－0V=100V ∵精度等级S=1.5 即引用误差为：γ＝±1.5％ ∴可求得最大绝对误差：Δm= γ xm =100V