[物理]第1章 测量的基本知识4.ppt

自动检测技术 主讲：徐 雁 检测技术定义 检测技术:人们为了对被测对象进行定性了解和定量掌握而研究的一系列技术措施。 传感器原理及技术、自动检测技术 自动检测技术的重要性 检测技术的水平直接反映了科学技术的水平。 检测技术无处不在。 检测技术促进科技发展，科技发展加速检测技术现代化。 “电五官” 检测系统的组成 系统组成 课程的内容 第一章 测量的基本知识 第二章 电阻式传感器 第三章 电感式传感器 第四章 磁电式传感器 第五章 压电式传感器 第六章 光电式传感器 第七章 热电式传感器 第八章 传感器的标定 课程要求 前修课程: 电路理论、电子技术、微机原理 选用教材: ?自动检测技术? 马西秦主编 机械工业出版社 主要参考书 : 1.陈杰 黄鸿 ?传感器与检测技术?，高等教育出版社 2.严钟豪等 ?非电量电测技术?，机械工业出版社 3.刘迎春等 ?传感器原理设计与应用?,第4版,国防科技大学 出版社 4.周予为等 ?检测技术?, 华中科技大学电气学院 第一章 基本知识 第一节 基本概念 传感器 测 量 检测技术 测量的有关概念 测量的定义 用实验的方法，借助一定的仪器或设备，把被测量与单位进行比较，求取二者的比值，从而得到被测量数值大小的过程。 设被测量为X0，其单位为u，二者的比值为 ，则测量过程用数学形式来描述为： =X0/u 测量的目的 为了准确的获得表征被测对象特征的某些参数的定量信息。 测量过程的三要素 测量单位； 测量方法：把被测量与其单位进行比较的 实验方法； 测量仪器与设备：测量过程的具体体现与 实施者。 测量技术 按照被测对象的特点，选用合适的测量仪器与实验方法，通过测量及数据处理和误差分析，准确得到被测量的数值，并为提高测量精度，改进实验方法及测量仪器，为生产过程的自动化等提供可靠的依据。 测量的分类 监测 工业与实验室测试 精密测量 计量 传感器 传感器定义 传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置， 它通常由敏感元件和转换元件组成。其中，敏感元件是指传感器中直接感受被测量的部分，转换元件是指传感器能将敏感元件输出转换为适于传输和测量的电信号部分。 传感器的作用与地位 传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制系统之首,因此，传感器成为感知、获取与检测信息的窗口。 科学研究与自动化生产过程需要的信息，都要通过传感器获取并通过它转换为容易传输与处理的电信号。 80年代以来，世界各国都将传感器技术列为重点发展的高技术，倍受重视。 检测技术 检测技术:人们为了对被测对象进行定性了解和定量掌握而研究的一系列技术措施。 检测技术属于信息科学的范畴,与计算机技术、自动控制技术和通信技术构成完整的信息技术学科。 检测技术的作用 客观世界的一切物质都以不同形式不断地运动着。运动着的物质是以一定的能量或状态表现出来的，这就是信号。 人们为了认识物质世界，就必须寻找表征物质运动的各种信号以及信号与物质运动的关系。这就是检测的任务。 第二节 传感器的特性 传感器的特性： 传感器所特有性质的总称。 传感器的输入—输出特性是其基本特性， 一般把传感器作为二端网络研究。 输入—输出特性是二端网络的外部特性， 即输入量和输出量的对应关系。 传感器的静态特性 线性度 迟滞 重复性 灵敏度与灵敏度误差 分辨率与阈值 稳定性 温度稳定性 静态误差 多种抗干扰能力 线性度 传感器的输入—输出关系或多或少地都存在非线性问题。在不考虑迟滞等因素的情况下，其静态特性可用下列多项式代数方程来表示： y--输出量； x--输入量； a0--零点输出； a1--理论灵敏度； a2,a3…an--非线性项系数 线性度 常用拟合方法： 1.理论拟合 2.过零旋转拟合 3.端基拟合 4.端基平移拟合 线性度 迟滞（变差、回差） 传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程中输出与输入曲线不重合时称为迟滞。 迟滞大小