自动检测的基础知识整套课件完整版.pptx

第一章 自动检测的基础知识 ;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.1检测的基本概念;1.2 传感器的组成、分类及基本特性 ; 在图1-2中，敏感元件是传感器中直接感受被测量的元件，即被测量通过传感器的敏感兀件转换成与被测量有确定关系、易于转换的非电量； 传感元件是将敏感元件输出的非电量转换成电参量； 测量转换电路的作用是将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电量（电压、电流或频率）。 应当指出，不是所有的传感器都有敏感兀件、传感兀件之分，有些传感器是将两者合二为一的，如图1-3所示。;1.2.2传感器的分类 1）按被测量分类 可分为位移、力、力矩、转速、震动、加速度、温度、压力、流速、流量等传感器。 2）按测量原理分类 可分为电阻、电容、电感、热电偶、压电、超声波、红外线、激光、光栅、磁栅等传感器。 3）按传感器转换能量供给方式分类 可分为能量变换型（发电型）传感器和能量控制型（参量型）传感器。 4）按传感器工作机理分类 可分为结构型传感器和物性型传感器 5）按输出量的种类分类 可分为模拟式传感器和数字式传感器 ;传感器的基本特性 传感器的基木特性是衡量传感器工作状态好坏的标准，主要是指输出与输入之间的关系，分静态特性和动态特性。 静态特性 静态特性是指当输入量为常量或变化极慢时，即被测量各个值处于稳定状态时的输出与输入之间的关系。 1）线性度 传感器的线性度表示的是传感器输出与输入之间关系的线性程度。如图1-4所示 为非线性最大偏差， 为输出范围。 ;2）灵敏度 传感器的灵敏度是指传感仪器在稳态下的输出变化量与引起此变化的输出变化量的比值。公式为： 对于线性传感器，它的灵敏度是常数，其灵敏度就是特???曲线的斜率； 对于非线性传感器，其灵敏度为一变量。 灵敏度特性曲线如图1-5所示。;3）迟滞 传感器的迟滞是指传感器的正向（输入量增加）特性曲线与反向（输入量减少）特性特曲线的不一致性。也就是说，刘于同样大小的输入量，在正、反特性中，往往对应两个大小不同的输出量，如图1-6 所示。 产生这种现象的主要原因是由于传感器敏感元件材料的物理性质和机械零部件的缺陷造成的。 输出最大差值与满量程输出之比的百分数就是传感器迟滞的大小。公式为：;4）重复性 重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时特性曲线的不一致的程度。其特性曲线如图1-7 所示。 重复性误差属于随机误差，通常取正、反行程中的最大重复性偏差与满量程输出的百分比。用公式表示为： 5)稳定性 稳定性包括稳定度和环境影响量两个方面 稳定度是指传感器在所有条件都不变的条件下，能在规定时间内维持其示值不变的能力。 环境影响量是指由于外界环境变化而引起的示值变化量。 ;6）分辨率与分辨力 辨率与分辨力都是用来表示传感器能够检测到的最小量值的性能指标。 分辨率是以最大量程的百分数来表示的，是一个比率量； 而分辨力是以最小量程的单位来表示的，是一个有量纲的量。 动态特性 动态特性是指输入量随时间变化的响应特性。 在实际工作中，传感器的动态特性通常可用实验的方法求得。;1.3 常用弹性敏感元件 ;1.3 常用弹性敏感元件;1.3 常用弹性敏感元件;1.3 常用弹性敏感元件;1.3 常用弹性敏感元件;1.3 常用弹性敏感元件;1.3 常用弹性敏感元件;图1-1自动检测系统的组成框图;图1-2传感器的组成框图;图1-3电位器式压力传感器;图1-4传感器的线性度示意图;图1-5传感器的灵敏度;图1-6传感器的迟滞示意图;图1-7传感器重复性示意图;图1-8等截面轴;图1-9环状弹性敏感元件;图1-10 悬臂梁;图1-11 扭转轴;图1-12 弹簧管;图1-13 波纹管;图1-