传感器与检测技术 项目1 传感器与测量技术基础.pptx

;;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;;;;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;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;任务1.1认识传感器;;任务1.2认识测量及数据处理;2.自动检测系统

自动检测系统是指在物理量的测试中，能自动地按照一定的程序选择测量对象，获得测量数据，并对数据进行分析和处理，最后将结果显示或记录下来的系统。一个完整的检测系统通常由传感器、测量电路、显示记录装置、数据处理装置和执行机构等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示、处理和控制等功能。;（1）传感器。传感器已在任务1.1中详细介绍过，本任务不再赘述。

（2）信号调理电路。信号调理电路包括放大（或衰减）电路、滤波电路、隔离电路等。放大电路的作用是把传感器输岀的电量变成具有一定驱动和传输能力的电压、电流或频率等信号，以推动后级的显示器、数据处理装置及执行机构。

（3）显示装置。显示装置是人机联系的重要环节，主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。常用的有模拟显示、数字显示和图像显示三种。;（4）数据处理装置。数据处理装置用于对测试所得的实验数据进行处理、运算、逻辑判断、变换，以及对动态测试结果做频谱分析（包括幅值谱分析、功率谱分析）、相关分析等，完成这些工作必须釆用计算机技术。

（5）执行机构。执行机构是运动部件，通常釆用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。;任务1.2认识测量及数据处理;2.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。

（1）根据被测量是否随时间变化，可分为静态测量和动态测量。例如，用激光干涉仪对建筑物的缓慢沉降作长期监测就属于静态测量；又如，用光导纤维陀螺仪测量火箭的飞行速度和方向就属于动态测量。;（2）根据测量的手段不同，可分为直接测量和间接测量。用仪表直接读取被测量的测量结果，称为直接测量。间接测量的过???比较复杂，首先要对几个与被测量有确定函数关系的量进行直接测量，将测量值代入函数关系式y=f(x1，x2，x3，…)，经过计算求得被测量。

（3）根据测量结果的显示方式，可分为模拟式测量和数字式测量。目前多采用数字式测量。

（4）根据测量时是否与被测对象接触，可分为接触式测量和非接触式测量。

（5）为了监视生产过程或在生产流水线上监测产品质量的测量称为在线测量；反之，称为离线测量。;（6）根据测量的方式来分，又可分为偏位式测量、零位式测量和微差式测量。

①偏位式测量：在测量过程中，被测量作用于仪表内部的比较装置，使该比较装置产生偏移量，直接用仪表的偏移量表示被测量的测量方式称为偏位式测量。

②零位式测量：在测量过程中，被测量与仪表内部的标准量相比较，当测量系统达到平衡时，用已知标准量的值决定被测量的值，这种测量方式称为零位式测量。

③微差式测量：微差式测量法综合了偏位式测量法速度快和零位式测量法准确度高的优点。这种测量方法预先使被测量与测量装置内部的标准量取得平衡，当被测量有微小变化时，测量装置失去平衡。;3.测量误差及表达方式

在一定条件下被测物理量客观存在的实际值，称为真值，真值是一个理想的概念。在实际测量时，由于实验方法和实验设备的不完善、周围环境的影响以及人们认识能力所限等因素，使得测量值与其真值之间不可避免地存在着差异。测量值与真值之间的差值称为测量误差。

测量误差可用绝对误差表示，也可用相对误差表示。;（1）绝对误差

绝对误差是指测量值与真值之间的差值，它反映了测量值偏离真值的多少，即

Δx=Ax-A0（1-5）

式(1-5)中A0为被测量真值，Ax为被测量实际值。由于真值的不可知性，在实际应用时，常用实际真值（或约定真值）A代替，即用被测量多次测量的平均值或上一级标准仪器测得的示值作为实际真值，故有

Δx=Ax-A（1-6）;（2）相对误差

相对误差能够反映测量值偏离真值的程度，用相对误差通常比其绝对误差能更好地说明不同测量的精确程度。它有以下三种常用形式：

①实际相对误差。实际相对误差是指绝对误差Δx与被测量真值A0的百分比，用γA表示，即

（1-7）;②示值(标称)相对误差。示值