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传感器与检测技术的基础理论--第1页
第1章传感器与检测技术的1.1测量概论1.2测
量数据的估计和处理第1章传感与检测技术的1.1
测量概论在科学技术高度发达的现代社会中人类已进入
瞬息万变的信息时代。人们在从事工业生产和科学实验等活
动中主要依靠对信息资源的开发、获取、传输和处理。传感
器处于研究对象与测控系统的接口位置是感知、获取与检
测信息的窗口一切科学实验和生产过程特别是自动检测
和自动控制系统要获取的信息都要通过传感器将其转换为
容易传输与处理的电信号。在工程实践和科学实验中提出
的检测任务是正确及时地掌握各种信息大多数情况下是要
获取被测对象信息的大小即被测量的大小。这样，信息采
集的主要含义就是测量取得测量数据。“测量系统”这一概
念是传感技术发展到一定阶段的产物。在工程中需要有传
感器与多台仪表组合在一起才能完成信号的检测这样便
形成了测量系统。尤其是随着计算机技术及信息处理技术
的发展测量系统所涉及的内容也不断得以充实。为了更好
地掌握传感器需要对测量的基本概念测量系统的特性测
量误差及数据处理等方面的及工程方法进行学习和研
究只有了解和掌握了这些基本才能更有效地完成检测
任务。一、测量测量是以确定量值为目的的一系列操作。
所以测量也就是将被测量与同种性质的标准量进行比较确
定被测量对标准量的倍数。它可由下式表示:xnu（1-1）x
传感器与检测技术的基础理论--第1页
传感器与检测技术的基础理论--第2页
或n（1-2）u式中：x——被测量值u——标准量即测
量单位n——比值（纯数）含有测量误差。由测量所获得
的被测的量值叫测量结果。测量结果可用一定的数值表示
也可以用一条曲线或某种图形表示。但无论其表现形式如何
测量结果应包括两部分：比值和测量单位。确切地讲测量
结果还应包括误差部分。被测量值和比值等都是测量过程
的信息这些信息依托于物质才能在空间和时间上进行传
递。参数承载了信息而成为信号。选择其中适当的参数作
为测量信号例如热电偶温度传感器的工作参数是热电偶的
电势差压流量传感器中的孔板工作参数是差压ΔP。测量过
程就是传感器从被测对象获取被测量的信息建立起测量信
号经过变换、传输、处理从而获得被测量的量值。二、测
量方法实现被测量与标准量比较得出比值的方法称为测
量方法。针对不同测量任务进行具体分析以找出切实可行的
测量方法对测量工作是十分重要的。对于测量方法从不
同角度有不同的分类方法。根据获得测量值的方法可分为
直接测量、间接测量和组合测量根据测量的精度因素情况
可分为等精度测量与非等精度测量根据测量方式可分为偏
差式测量、零位法测量与微差法测量根据被测量变化快慢
可分为静态测量与动态测量根据测量敏感元件是否与被测
介质接触可分为接触测量与非接触测量根据测量系统是否
向被测对象施加能量可分为主动式测量与被动式测量等。
传感器与检测技术的基础理论--第2页
传感器与检测技术的基础理论--第3页
1．直接测量、间接测量与组合测量在使用仪表或传感器
进行测量时对仪表读数不需要经过任何运算就能直接表示
测量所需要的结果的测量方法称为直接测量。例如用磁电式
电流表测量电路的某一支路电流用弹簧管压力表测量压力
等都属于直接测量。直
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