检测技术考试资料.doc

第一章 1本课程主要介绍工业测量与控制中常见物理量(压力、应变、位移、加速度、温度等）的传感器测量原理、测量电路原理和信号分析方法。 2检测技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。 3. 一般说来，检测系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。 。传感器将被测物理量(如噪声,温度) 检出并转换为电量 ? 中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理 或经A/D变换后用软件进行信号分析 ? 显示记录装置则测量结果显示出来，提供给观察者或其它 自动控制装置 4.检测技术的应用： 1)机械手，机械人中的应用 2）电力冶金中的设备状态监测系统 3）产品质量监测 4）楼宇控制与安全防护 5）家庭与办公自动化 6）PC机中的检测技术 5检测技术的发展趋势 1)传感器方面 利用新发现的材料和新发现的生物、物理、化学效应开发出的新型传感器 传感器+嵌入式计算机到智能传感器 2）测量信号处理方面 计算机虚拟仪器技术 ?用PC机＋仪器板卡代替传统仪器 ?用计算机软件代替硬件分析电路 第二章 1 信号的分类与描述 信号的分类主要是依据信号波形特征来划分，在介绍信号分类前，先建立信号波形的概念。 信号波形：被测信号信号幅度随时间的变化历程称为信号的波形。 信号波形图：用被测物理量的强度作为纵坐标，用时间做横坐标，记录被测物理量随时间 的变化情况。 1 从信号描述上分 --确定性信号与非确定性信号 2 从信号的幅值和能量上 --能量信号与功率信号 3 从分析域上 --时域与频域 4 从连续性 --连续时间信号与离散时间信号 5 从可实现性 --物理可实现信号与物理不可实现信号 1 确定性信号与非确定性信号 可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。 周期信号：经过一定时间可以重复出现的信号。 非周期信号：在不会重复出现的信号。 非确定性信号：不能用数学式描述,其幅值、相位变化不可预知,所描述物理现象是一种随机过程。 能量信号 在所分析的区间（-∞，∞），能量为有限值的信号称为能量信号。 功率信号 在所分析的区间（-∞，∞），能量不是有限值．此时，研究信号的平均功率更为合适。 时域有限信号 在时间段(t1，t2)内有定义，其外恒等于零。 频域有限信号 在频率区间(f1 ， f2 )内有定义，其外恒等于0. 概率密度函数 以幅值大小为横坐标，以每个幅值间隔内出现的概率为纵坐标进行统计分析的方法。 直方图 以幅值大小为横坐标，以每个幅值间隔内出现的频次为纵坐标进行统计分析的一种方法。 频谱图：工程上习惯将计算结果用图形方式表示，以fn(ω0)为横坐标，bn 、an为纵坐标画图，称为实频－虚频谱图。 第三章 1 传感器定义 传感器是借助检测元件将一种形式的信息转换成另一种信息的装置。 传感器的构成 2 传感器由敏感器件与辅助器件组成。敏感器件的作用是感受被测物理量，并对信号进行转换输出。辅助器件则是对敏感器件输出的电信号进行放大、阻抗匹配，以便于后续仪表接入。 3 传感器按信号变换特征: 能量转换型和能量控制型. 能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作. 例如:热电偶温度计,压电式加速度计. 能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部 供给能量的变化.例如:电阻应变片 4 传感器的选用原则：1）灵敏度2）响应特性3）线性范围4）稳定性5）精确度6）测量方式 第四章 1.检测系统是执行检测任务的传感器、仪器和设备的总称。 2. 如果测量时，检测装置的输入、输出信号不随时间而变化，则称为静态测量。 3. 灵敏度：当检测装置的输入x有一增量△x,引起输出y发生相应变化△y时,定义: S=△y/△x。 4.非线性度：标定曲线与拟合直线的偏离程度就是非线性度 5：静态响应特性描述特性：灵敏度，非线性度，回程误差，精度，灵敏阀，分辨力，测量范围，稳定性，可靠性。 6,：检测系统特性：简单，效率低 第五章 1. 信号调理的的目的是便于信号的传输与处理 2.频率调制的优缺点 ：优点：抗干扰能力强 缺点：占频带宽度大，复杂。 第六章 1. 数字信号处理主要研究用数字序列来表示测试信号，并用数学公式和运算来对这些数字序列进行处理。内容包括数字波形分析、幅值分析、频谱分析和数字滤波。 2. A/D转换器的技术指标：分辨率，转换速度，模拟信号的输入范围。D/A转换器：分辨率，转换速度，模拟信号的输出范围 3.采样定理：为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信息，信号采样频率必须至少为原信号中最高频率成分的2倍。这是采样的基本法则，称为采样定理。 4.信号截断：用计算机进行测试信号处理时，不可能对无限长的信号进行测量和运算，而是取其有限的时间片段进行分析，这个过程