传感器检测与应用（第3版）全套PPT课件.pptx

传感器检测与应用;任务1.1：认识传感器;任务1.1：认识传感器;任务1.1：认识传感器;一、初识传感器;人体系统和自控系统的比较;二、传感器的定义、组成及分类 ;; 能将温度转换为电压的传感器—热电偶;传感器的测量内容及转换原理;2、传感器的组成; 举例：测量压力的电位器式压力传感器 ;弹性敏感元件（弹簧管）;弹性敏感元件（弹簧管）;弹簧管实物放大图;其他各种弹性敏感元件;压力传感器的外形及内部结构; 被测量通过敏感元件转换后，再经传感元件转换成电参量。; 360度圆盘形电位器; 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压、电流或频率量。 ;分压比电路的计算公式如下： ;3、传感器的分类 ;3）按输出量形式分类 分为模拟式传感器和数字式传感器两类。模拟式输出模拟信号。数字式输出的是数字量，可直接与计算机配合使用或数字显示。 4）按能量转换方式分类 分为有源型和无源型两类。有源型也称能量转换型或发电型。无源型能量的输出须有外部提供。 5）按信息传递方式分类 分可为直接传感器和间接传感器两类。直接传感器能将被测的信息直接转换为电信号。间接传感器必须通过多于一次的转换才能将被测的信息转为电信号。;三、传感器的应用及发展趋势 ;在卫星中的应用;在海啸预报中的应用;在飞行器中的应用;在工业生产领域的应用;在汽车中的应用;在日常生活中的应用;在日常生活中的应用;在日常生活中的应用;在日常生活中的应用;在日常生活中的应用;在日常生活中的应用;在军事上的应用;在军事上的应用;在航天领域的应用;在机械加工中的作用 ;在智能建筑中的作用 ;2、传感器的发展趋势 ;应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域;应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域;采用计算机技术，使检测技术智能化;发展集成化、智能化的传感器 ;仿生智能机器人;采用计算机技术，使检测技术智能化 ;动作捕捉系统;动作捕捉系统;发展网络化传感器及检测系统;四、传感器的基本特性 ;1、灵敏度;作图法求灵敏度过程;2、分辨力：  指感器能检出被测信号的最小变化量，有量纲。当被测量的变???小于分辨力时，传感器对输入量的变化无任何反应。对模拟仪表而言，可以认为其最小刻度的一半为其分辨力；而对于数字仪表，如果没有其他附加说明，可以认为该表的最后一位代表的数值为其分辨力。;3、测量范围和量程 ;4、线性度;作图法求线性度演示 ;5、迟滞;6、重复性 ;7、稳定性;9、可靠性  可靠性是反映检测系统在规定的条件下，在规定的时间内是否耐用的一种综合性的质量指标。 ;“老化”试验 在检测设备通电的情况下，将之放置于高温环境? 低温环境? 高温环境……反复循环。老化之后的系统在现场使用时，故障率大为降低 。;提高可靠性;10、动态特性;任务1.1：认识传感器;一、传感器的合理选择 ; 经过分析和综合考虑后，就可确定所选用传感器的类型，然后进一步考虑所选传感器的主要性能指标。;二、传感器的正确使用;任务1.2：测量及测量误差的描述; 测量的概念 测量，是指人们借助专门的技术和仪器设备，通过一定的方法，对被测对象进行定性或定量认识的过程。 ;直接测量 ;间接测量 ;接触式测量 ;非接触式测量;静态测量 ; 对缓慢变化的对象进行测量亦属于静态测量。; 动态测量 ;便携式仪表;模拟测量;数字测量;离线测量 ;在线测量 ;二、测量误差的概念及术语;（6）测量不确定度。测量不确定度是指测量过程中误差可能变化的最大幅度。 （7）测量正确度。测量正确度是指对有效的多次测量结果取数学平均，其值与真值的接近程度。两者误差越小，正确度越高。;三、测量误差的类型;1、按误差的性质分类 ;2）随机误差 ;随机误差的正态分布规律;3）粗大误差 ;产生粗大误差的一个例子 ;1）静态误差 当被测量不随时间变化时所产生的误差，称为静态误差。大多数误差属于静态误差。 如买糖果时，称重是产生的误差；测量身高产生的误差。 2）动态误差 当被测量随时间迅速变化时，系统的输出量在时间上不能与被测量的变化精确吻合，这种误差称为动态误差。;动态误差 ;四、测量误差的表示方法;1、绝对误差： Δ=Ax－A0;2、相对误差 ;仪表的准确度等级和基本误差 ;【例】某压力表精度为2.5级，量程为0-1.5MPa，测量结果显示为0.70MPa，试求：1）可能出现的最大满度相对误差 ；2）可能出现的最大绝对误差 ？3）可能出现的最大示值相对误差 ？;【例】有两只电压表的精度及量程范围分别是0.5级0～ 500V、1.0级0～100V，现要测量80V的电压，