传感器与检测技术-PPT课件（全）.pptx

第1章 绪论;;;机械制造业 化工行业 烟草行业 环境保护等部门 现代物流行业 科学研究和产品开发中 文物保护领域 综上所述，自动检测技术与我们的生产、生活密切相关。它是自动化领域的重要组成部分，尤其在自动控制中，如果对控制参数不能有效准确的检测，控制就成为无源之水，无本之木。;;;传感器：把被测非电量转换成为与之有确定对应关系，且便于应用的某些物理量（通常为电量）的测量装置。 测量电路：把传感器输出的变量变换成电压或电流信号，使之能在输出单元的指示仪上指示或记录仪上记录；或者能够作为控制系统的检测或反馈信号。 输出单元：指示仪、记录仪、累加器、报警器、数据处理电路等。 ;;;第1章 绪论;;;;;;;;第1章 绪论;;;;;;;;;;;;实际相对误差。 （1.3.6） 示值相对误差。 （1.3.7） 满度（引用）相对误差 ;;;;;;;;;;实际工作中用残差来近似代替随机误差求标准差的估计值 ;;;;几个典型 t值的概率情况分析;当t=3时，即|δ|=3 时,误差不超过|δ|的概率为99.73%, 通常把这个误差称为单次测量的极限误差δlimx,即 δlimx =±3 ;;;;;（1）理论分析及计算 因测量原理或使用方法不当引入系统误差时，可以通过理论分析和计算的方法加以修正。 （2）实验对比法 实验对比法是改变产生系统误差的条件进行不同条件的测量，以发现系统误差，这种方法适用于发现恒定系统误差。 （3）残余误差观察法 根据测量列的各个残余误差的大小和符号变化规律，直接由误差数据或误差曲线图形来判断有无系统误差，这种方法主要适用于发现有规律变化的系统误差。 ;;;;;;;1.3.7 数据处理的基本方法;设有n组实测数据（xi，yi）(i=1，2，…，n)，其最佳拟合方程 (回归方程)为 y=A+Bx (1.1.37) 式中，A为直线的截距；B为直线的斜率。 ;第1章 绪论;;;;;直线拟合线性化;;②过零旋转拟合;③端点连线拟合;;;;;表征传感器对输入量变化的反应能力;;;;;;;;;;;对于初始状态为零的传感器，当输入为单位阶跃信号时， X(s)=1/s,传感器输出的拉氏???换为;;对Y（s）进行拉氏反变换，即可得到单位阶跃响应。 图1.4.6为二阶传感器的单位阶跃响应曲线。 ;;各指标定义如下： ① 上升时间tr 输出由稳态值的10%变化到稳态值的90%所用的时间。 ② 响应时间ts 系统从阶跃输入开始到输出值进入稳态值所规定的范围内所需要的时间。 ③ 峰值时间tp 阶跃响应曲线达到第一个峰值所需时间。 ④ 超调量σ 传感器输出超过稳态值的最大值ΔA，常用相对于稳态值的百分比σ表示。 ;;;;(a) 幅频特性 (b) 相频特性 ;;二阶传感器的频率特性 ;;第1章 绪论;;;;;;;;;压力标定曲线 ;;;一阶传感器的单位阶跃响应函数为;二阶传感器（ζ1）的单位阶跃响应为 ;如果测得阶跃响应的较长瞬变过程， 则可利用任意两个过冲量Mi和Mi+n按式（1.5.6）求得阻尼比ζ， 其中n是该两峰值相隔的周期数（整数）。 ;若传感器是精确的二阶传感器，则n值采用任意正整数所得的ζ值不会有差别。反之，若n取不同值获得不同的ζ值，则表明该传感器不是线性二阶系统。 根据响应曲线测出振动周期Td ，有阻尼的固有频率ωd为;利用正弦输入，测定输出和输入的幅值比和相位差来确定传感器 的幅频特性和相频特性，然后根据幅频特性，分别按下图求得 一阶传感器的时间常数τ和欠阻尼二阶传感器的固有频率和阻尼比。 ;;;;;传感器在激波的激励下按固有频率产生一个衰减振荡。 其波形由显示系统记录下来用以确定传感器的动态特性。;激波管中压力与波动情况 ;;;;;;;;金属丝式应变片;金属电阻应变片，材料电阻率随应变产生的变化很小，可忽略 ;;;;;;;;;;;（三）温度误差及其补偿;相应的虚假应变输出为;;;;;a.选择式自补偿应变片 ;;③热敏电阻补偿 ;;;;;采用等臂电桥，即R1= R2= R3=R4=R 。此时式(2.1.24)可写为 ;上式表明：;;;减小非线性误差 采用的措施为： ;R1＝R2＝R3＝R4=R，ΔR1＝ΔR2=ΔR ;输出电压为：;;;柱式力传感器;;(