[工学]1绪论、第一章 传感器与自动检测技术的基本概念.ppt

传感器及自检测技术 绪论 一、自动检测技术的地位、重要性 自动检测技术是科学实践和生产实践的必要手段，它的水平高低也是科学技术现代化的一个重要标志 . 二、自动检测技术机电产品中的作用 本课程的内容、任务、学习方法 传感器与自动检测技术涉及的内容比较广:包括信息的获得、测量方法、信号的变换、处理和显示、误差的分析以及干扰的抑制、可靠性问题等。 课程内容： 一、传感器与自动检测技术的基本概念 二、详细地叙述将被测量转换成电量地各类传感器、测量转换电路及其应用： 三、简要介绍传感器的信号处理 四、最后介绍自动检测技术应用中涉及地一些问题。 相关基础课程 数学 物理学 电工技术、电子技术 计算机技术 任 务 通过本课程的学习需达到以下要求： 1、掌握常用传感器的工作原理、结构、性能，并能正确选用。 2、熟悉测量误差的基本知识、传感器的基本转换电路和信号出路方法。 3、掌握传感器的基本概念和自动检测系统的组成，对常用检测系统应具有一定的分析与维护能力。 4、了解抗干扰技术及自动检测系统的可靠性问题。 5、了解微型计算机在自动检测系统中应用。 6、对工业生产中主要工艺参数的测量能提出合理的检测方案，具有正确选用传感器及测量转换电路组成实用检测系统的初步能力。 第一章 传感器与自动检测技术的基本概念 1、传感器的定义、组成、分类、基本特性 2、传感器与自动检测系统概述 3、测量误差与精度 4、弹性敏感元件的介绍 第一节 传感器简述 一、传感器的定义与组成 1、什么是传感器？（变换器、检测器或探测器） 传感器指能感知某一非电量的信息，并能将之转化为可加以利用的信息的装置。或者说是将被测非电量信号转换为与之有确定对应关系的电量信号输出的器件或装置。 传感器图片 二、传感器的分类及命名 分类方法: 1、按工作原理分类 2、按被测量（即输入物理量）分类 3、按传感器的输入量 4、按传感器的结构分类 三、传感器的基本特性 1、精度 精度是评价传感器优良程度的一个指标。分为 精密度：就是即使测量相同对象，每次测量也会得到不同测量值，即为离散偏差。反映测量结果的分散程度（针对重复测量而言） --- 表示随机误差的大小 准确度：表征测量值与真值之间的偏离程度。为修正这种偏差需要进行校正，完全校正是不可能的。因此使用时尽可能减小误差。 --- 系统误差和随机误差的综合反映 2、稳定性： 稳定性有两个指标：一是系统指示值在一段时间中的变化，以稳定度表示。 这个差异通常是由检测系统中随机性变动、周期性变动和漂移引起的。一般以精密度数值和时间的长短来表示。 例如，某仪表电压指示值每小时变化1.3mV，则稳定度可表示为1.3mV/h。 3、可靠度用平均无故障时间表示 4、输入输出特性 1）、?线性度：传感器的输出-输入关系或多或少地存在非线性问题。在不考虑迟滞、蠕变等因素的情况下，其静态特性可用多项式代数方程来表示： 所谓线性度就是在采用直线拟合线性化时，输出-输入的实际特性曲线和拟合直线之间的最大偏差与输出量程范围之比，就称为非线性误差或线性度，通常用相对误差 来表示，即 2）、?灵敏度与灵敏度误差：???? 传感器在稳定标准条件下，输出变化量与引起此变化量的输入变化量之比即为其静态灵敏度，其表达式为： 3）、迟滞：????传感器在正(输入量增大)和反(输入量减小)行程中输出输入曲线不重合称为迟滞。????迟滞特性如图所示，它一般是由实验方法测得。迟滞误差一般以正反行程中输出的最大偏差量与满量程输出之比的百分数表示。 ????迟滞的影响因素包括传感器机械结构中的摩擦、游隙和结构材料受力变形的滞后现象等。 4)、分辨力与分辨率： ??? 用来表示仪表或装置能够检测被测量最小量的性能指标。?分辨力是指传感器在规定测量范围内所能检测出被测输入量的最小变化值，是一个有量纲的量。该值与相对满量程输入值之百分数，则表示分辨率。是一个有无量纲的比率的量。 5）、传感器的动态特性????动态特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性。动态特性好的传感器，其输出量随时间变化的曲线与被测量随时间变化的曲线一致或者相近。 四、对传感器的要求 ??对传感器的具体要求因使用条件不同而不同，主要从基本特性、工作性能和使用方便等方面提出要求，一般有以下十个方面： （1）输入与输出成比例，并且输出信号大 （2）滞环和非线性小 （3）要有一定灵敏度和精确度 （4）特性曲线的稳定性和重复性好 （5）具有较好的动态特性 （6）具有一定的抗干扰能力 （7）内部噪声小，响应速度快 （8）