传感器与检测技术第14章-参数检测..ppt

* 检 测 技 术 电子与信息工程学院 主讲人：赫健 第14章 参数检测 主要介绍两部分内容： 1、参数检测的概述 2、参数测量的一般方法 测量通常包括两个过程：一是转换过程；二是比较过程。 14.1 参数检测的概述 一、参数检测的基本概念 1、测量 以确定被检测值为目的的一系列操作，即利用物质的物理的、化学的或生物的特性，对被测对象的信息进行提取、转换以及处理，获得定性或定量结果的过程。 第14章 参数检测 检测技术 经测量过程所获得的被测量的量值称为测量结果。测量结果有多种表示方式，如数值、曲线或图形等。测量结果应包括两个部分：比值和测量单位 。 检测技术 第14章 参数检测 14.1 参数检测的概述 2、测量方法的分类 测量方法就是将被测量与标准量进行比较，从而得到比值的方法。 (1)根据测量方式不同分为 直接测量：用事先分度或标定好的测量仪表，直接读取被测量结果的方法。 间接测量：先对和被测量有确定函数关系的几个量进行测量，再将测量值代入函数关系式经计算得到所需结果。 组合测量：根据直接测量或间接测量所得到被测量数据，通过解一组联立方程而求出未知量的数据测量方法。 检测技术 第14章 参数检测 14.1 参数检测的概述 (2)根据测量方法不同分为 偏差式测量：利用测量仪表指针相对于刻度初始点的位移(即偏差)来决定被测量的测量方法。 零位式测量：用已知的标准量去平衡或抵消被测量的作用，并用指零式仪表来检测测量系统的平衡状态，从而判定被测量值等于已知标准量的方法。 微差式测量：是综合零位式测量和偏差式测量的优点而提出的一种测量方法。 (3)根据测量精度要求不同分为 等精度测量：在同一测量环境下，用相同仪表与测量方法对同一被测量进行多次重复测量。 检测技术 第14章 参数检测 14.1 参数检测的概述 此外，根据被测量的变化特点又可分为静态测量和动态测量；根据传感器是否与被测对象直接接触，分为接触式测量和非接触式测量。 非等精度测量：用不同精度的仪表或不同的测量方法，或在环境条件不同时，对同一被测量进行多次重复测量。 3、测量系统 测量系统就是由传感器与数据传输环节、数据处理环节和数据显示环节等组合在一起，为了完成信号测量目标所形成的一个有机整体。如图14.1所示。 (1) 测量系统的结构 检测技术 第14章 参数检测 14.1 参数检测的概述 ①开环测量系统 (2) 测量系统的基本类型 图14.1 测量系统的结构 图14.2 开环测量系统框图 检测技术 第14章 参数检测 14.1 参数检测的概述 ②闭环测量系统 图14.3 闭环测量系统框图 二、工业检测的主要内容 按被测量的类型分为热工量、机械量、几何量、物体的性质和成分量、状态量、电工量六类。 参数的测量是以自然规律为基础，利用敏感元件特有的物理、化学或生物效应，把被测量的变化转换为敏感元件的某一物理量(化学量或生物量)的变化。不同的敏感元件实现参数测量的方法不同，包括： 检测技术 第14章 参数检测 14.2 参数测量的一般方法 ★ 力学法 ★ 热学法 ★ 电学法 ★ 声学法 ★ 光学法 ★ 磁学法 ★ 射线法 ★ 生物法 检测技术 第14章 参数检测 14.2 参数测量的一般方法 测量方法分为接触式和非接触式两类。 一、过程参数检测 1、温度检测 传感器能检测的过程参数很多，分为基本被测量和派生被测量。 测量方法按测量原理分为液压法、弹性变形法、负荷法和压电法四类。 2、压力检测 测量方法分为三类： 3、流量检测 检测技术 第14章 参数检测 14.2 参数测量的一般方法 通过测量流体在管路内已知截面积流过的流速大小来实现流量的测量。 根据已知容积的容室在单位时间内所排出流体的次数来测量流体的流量。 ★ 容积式流量检测法 有两种，一种是根据质量流量与体积流量的关系，测出体积流量再乘以被测流体的密度的间接质量流量检测法；另一种是直接测量流体质量流量的方法，即直接质量流量检测法。 ★ 质量式流量检测法 ★ 速度式流量检测法 检测技术 第14章 参数检测 14.2 参数测量的一般方法 ★ 直读式：它根据流体的连通性原理来测量液位。 4、物位检测 ★ 浮力式：它根据浮子高度随液位高低而改变(恒浮力式)或液体对沉浸在其中的浮筒的浮力随液位高度变化而变化(变浮力式)的原理来测量液位。 ★