模块1 传感器与自动检测技术概述.ppt

单元4测量误差与精度一、测量误差的基本概念检测包括：检查与测量。测量过程实际上是一个比较过程。测量误差为测量值与真值之间的偏差。（1）真值（2）约定真值（3）实际值（4）标称值（示值）（5）测量误差有关测量的部分名词术语：二、误差的分类1.按表示方法划分2.按误差出现的规律划分绝对误差相对误差系统误差随机误差粗大误差实际相对误差标称相对误差满度相对误差电感式接近开关超声波探伤仪3.按输出量种类来分模拟传感器数字传感器4.按传感器结构来分直接传感器补偿传感器差动传感器5.按感知功能来分热敏元件气敏元件光敏元件力敏元件磁敏元件湿敏元件声敏元件射线敏感元件色敏元件味敏元件温湿度计指针千分表数字人体称重仪数字压力变送器传感器常常按工作原理及被测量性质两种分类方式合二为一进行命名。例如：①电感式位移传感器②光电式转速计③压电式加速度计光电式转速计命名方法1.精度τ精度分为准确度δ和精密度ε（a）准确度高而精密度低（b）准确度低而精密度高（c）精确度高εδ三、传感器的基本特性2．稳定性（1）稳定度则稳定度为1.3mV/h。【例1】某仪表电压指示值每小时变化1.3mV（2）环境影响系数则环境影响系数表达为0.02mA/（V±10%）【例2】某仪表由于电源电压变化10%而引起指示值变化0.02mA3．可靠性表征传感器可靠性最基本的尺度是可靠度，它是衡量传感器能够正常工作并完成其功能的程度。例如：三菱公司生产的F系列PLC的可靠性就很高，平均无故障时间高达30万小时关于可靠性问题本课程将在模块九单元2中介绍（1）线性度传感器输出－输入的实际特性曲线和拟合直线之间的最大偏差与输出量程范围之比。输入输出特性动态特性静态特性线性度灵敏度迟滞分辨率与分辨力4．输入输出特性线性度概念动画演示线性度表达式为（2）灵敏度传感器在稳定标准条件下，输出变化量与输入变化量的比值（3）迟滞传感器的正向特性与反向特性的不一致程度。（5）动态特性反映了当被测量随时间迅速变化时，指示值与被测量值之间的关系。（4）分辨率与分辨力【例3】一光栅传感器，测量长度10mm，最小测量距离0.1um则分辨率为0.1％，分辨力为0.1um普通高等教育“十一五”国家级规划教材《传感器与自动检测技术》吴旗主编高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS四、对传感器的要求对传感器的具体要求因使用条件不同而异，主要从基本特性、使用性能、方便程度等方面提出要求。一般要求传感器特性好、性能优、使用方便易维修；体积小、重量轻、价格便宜寿命长。单元3自动检测系统的组成与接口技术一、自动检测系统的组成传感器转换电路显示记录数据处理执行机构被测量自动检测系统组成的动画演示二、自动检测系统的功能1．变换功能2．选择功能选择有用输入信号抑制其它一切无用影响因素3．比较功能4．显示功能模拟式仪表，比较过程由测量者在读数时执行数字仪表,标准量比较，然后变换成数码指针的转动指示图像显示自动检测系统的基本特性与传感器的基本特性相似。数字值及符号文字显示记录笔移动的痕迹指针千分表数字压力变送器内窥镜图像显示系统心电图仪三、自动检测的接口技术在自动检测技术中传感器与计算机以及计算机输出与执行机构、显示和打印等进行的有效连接称为“智能化测量控制系统”的接口技术，或称为输入/输出接口技术。“智能化测量控制系统”的输出接口技术与相关计算机课程中阐述的没有什么区别，但是其输入接口技术有其特殊性，通常称为数据采集系统。实际上，用计算机进行自动测量与控制时，必须把模拟信号转换成数字信号，然后才能对信号进行处理。数据采集系统就是实现模拟信号转换成数字信号的电路系统。数据采集系统的典型构成数据采集系统包括：信号调理电路:放大器、滤波器等；多路模拟开关；采样/保持电路；A/D转换器；接口控制逻辑电路。1．信号调理电路把信号调整到符合A/D转换