传感器与检测技术教案 .pdf

传感器及检测技术

项目一传感器误差与特性分析

任务1检测结果的数据整理

1.1.1测量与测量方法

1.检测

2.测量方法

(1)电测法和非电测法

(2)直接测量和间接测量

(3)静态测量和动态测量

(4)接触性测量和非接触性测量

(5)模拟式测量和数字式测量

1.1.2测量误差及其表示方法

测量误差：测量值与其真值之间的差值

绝对误差





实际相对误差





相对误差





示值（标称）相对误差





x



引用误差



例：某温度计的量程范围为0-500ºC，校验时该表的最大绝对误差为6ºC，试确定其精度等级？

x6

m

100%100%1.2%

mA500

m

查表1.1，精度等级应定为1.5级

任务1：

现有0.5级的0~300ºC和1.0级0~100ºC的两个温度计，欲测量80ºC的温度，试问选用哪一个温度计好？

为什么？在选用仪器时应考虑哪些方面？

实施：

0.5级的0~300ºC的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为：



xA0.5%(3000)1.5

m1m1m1

用其测量80ºC可能出现的最大示值相对误差为：

1.0级的0~100ºC的温度计测量时可能出现的最大绝对误差为：



xA1.0%(1000)1

m2m2m2

用其测量80ºC可能出现的最大示值相对误差为：

x1

m2

100%100%1.25%

x2x80

结论：选用1.0级的0~100ºC的温度计较好。选用仪器时，不能单纯追求精度，而是要兼顾精度和量程

1.1.3测量误差的分类及来源

1.系统误差

2.随机误差

3.粗大误差（疏忽误差、过失误差)

4.缓变误差

任务2传感器特性分析与传感器选用

1.2.1传感器的组成及其分类

1.2.2传感器的静态特性与指标

静态特性





动态特性



传感器的静态特性指标

1.精密度、准确度和精确度

2.稳定性

3.灵敏度

4.线性度（非线性误差）

5.迟滞

6.可靠性

1.2.3传感器的动态特性与指标

1.动态特性

2.传感器的阶跃响应

3.传感器的频率响应

1.2.4传感器的标定

静态标定





动态标定



项目二速度与位移测量任务1压电传感器测量加速度

新课导入

生活中的压电效应现象及应用

新知识讲授

知识链接

自发电式传感器：以某些电介质的压电效应为基础，外力作用下，在电介质表面上产生电荷，实现力与

电荷的转换，完成非电量（动态力、加速度等）的检测，但不能用于静态参数的测量

2.1.1压电效应

1、压电效应

2、逆压电效应

2.1.2压电材料压电晶体（单晶体）





压电陶瓷（多晶体）





高分子压电材料