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365bet传感器与检测技术(第2版)全套课件

发布日期:2020-07-10 13:36

  传感器与检测技术(第2版)全套课件_院校资料_高等教育_教育专区。传感器与检测技术 (第2版) 电子工业出版社 第1章检测技术的基本知识 ? 内容提要及学习要求: 测量和检测问题广泛地存在于各行各业,存在于生产、生活等领 域,而且随着生产力水平与人类生活水平的不

  传感器与检测技术 (第2版) 电子工业出版社 第1章检测技术的基本知识 ? 内容提要及学习要求: 测量和检测问题广泛地存在于各行各业,存在于生产、生活等领 域,而且随着生产力水平与人类生活水平的不断提高,对测量和检测 问题提出了越来越高的要求。一方面要求检测系统具有更高的速度、 精度、可靠性和自动化水平,以便尽量减少人力,提高工作效率;另 一方面要求检测系统具有更大的灵活性和适应性,并向多功能化、智 能化方向发展。传感器的广泛使用使这些要求成为可能。传感器处于 研究对象与测控系统的接口位置,是感知、获取检测信息的窗口,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成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指正确及时地掌握各 种信息,大多数情况下是要获取被检测对象信息的大小,即被测量的 大小,所以信息采集的主要含义就是测量和取得测量数据。为了有效 地完成检测任务,必须掌握测量的基本概念、测量误差及数据处理等 方面的理论及工程方法。 传传感感器器与与检检测测技技术术((第第2版2版)) ? 1.1 测量方法及检测系统的组成 ? 1.1.1 测量的基本概念 在科学实验和工业生产中,为了及时了解实验进展情况、 生产过程情况以及它们的结果,人们需要经常对一些物理量, 如电流、电压、温度、压力、流量、液位等参数进行测量,这 时人们就要选择合适的测量装置,采用一定的检测方法进行测 量。 测量是人们借助于专门的设备,通过一定的方法,对被测 对象收集信息、取得数据概念的过程。为了确定某一物理量的 大小,就要进行比较,因此,有时也把测量定义为“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倍数的过 程”。如用x表示被测量,{X}表示被测量的数值(即比值,含 测量误差),[X]表示标准量,即测量单位,则上述定义用数学 公式表示为:x ={X}[X] (1-1) 传感器与检测技术(第2版) 测量的结果可以表现为数值,也可以表现为一条曲线或某 种图形等。但不管以什么形式表现,测量结果总包含为数值 (大小和符号)和单位两部分。例如,测得某一电流为20A,表 明该被测量的数值为20,单位为A(安培)。 随着科学技术和生产力的发展,测量过程除了传统的比较 过程外,还必须进行变换,把不容易直接测量的量变换为容易 测量的量,把静态测量变为动态测量,因而,人们常把前面提 到的简单的比较过程称为狭义的测量,而把能完成对被测量进 行检出、变换、分析、处理、存储、控制和显示等功能的综合 过程称为广义测量。 传感器与检测技术(第2版) ? 1.1.2 测量方法 测量方法是指实现测量过程所采用的具体方法。在测量过 程中,由于测量对象、测量环境、测量参数的不同,因而采用 各种各样的测量仪表和测量方法。针对不同的测量任务进行具 体分析,以找出切实可行的测量方法,这对测量工作是十分重 要的。 对于测量方法,从不同的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 测量的精度情况可分为等精度测量和非等精度测量;根据测量 方式可分为偏差式测量、零位式测量和微差式测量;根据被测 量变化快慢可分为静态测量和动态测量;根据测量敏感元件是 否与被测介质接触可分为接触测量和非接触测量;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和被动式测量等 等。 传感器与检测技术(第2版) ? 1.直接测量、间接测量与组合测量 ? (1)直接测量。用事先分度或标定好的测量仪表,直接读 取被测量值的方法称为直接测量。例如,用电磁式电流表测量 电路的某一支路电流、用电压表测量电压、用温度计测量温度 等,都属于直接测量。直接测量是工程技术中大量采用的方法, 其优点是测量过程简单而又迅速,但不易达到很高的测量精度。 ? (2)间接测量。首先对与被测量有确定函数关系的几个量 进行测量,然后再将测量值代入函数关系式,经过计算得到所 需结果,这种测量方法称为间接测量。例如,在测量直流功率 时,根据 ,先对U和I进行直接测量,365bet。再计算出功率P。 间接测量测P量?手UI续多,365bet花费时间较长,一般用在直接测量不方 便或没有相应直接测量仪表的场合。 传感器与检测技术(第2版) ? (3)组合测量。若被测量必须经过求解联立方程组才能得 到最后结果,则这种测量方法称为组合测量。组合测量是一种 特殊的精密测量方法,操作手续复杂,花费时间长,多用于科 学实验等特殊场合。 ? 2.等精度测量与不等精度测量 用相同仪表与测量方法对同一被测量进行多次重复测量, 称为等精度测量。 用不同精度的仪表或不同的测量方法,或在环境条件相差 很大时对同一被测量进行多次重复测量称为非等精度测量。 传感器与检测技术(第2版) ? 3.偏差式测量、零位式测量和微差式测量 ? (1)偏差式测量。在测量过程中,用仪表指针的位移(即 偏差)决定被测量值,这种测量方法称为偏差式测量。仪表上 有经过标准量具校准过的标尺或刻度盘。在测量时,利用仪表 指针在标尺上的示值,读取被测量的数值。偏差式测量简单、 迅速,但精度不高,这种测量方法广泛应用于工程测量中。 ? (2)零位式测量。用已知的标准量去平衡或抵消被测量的 作用,并用指零式仪表来检测测量系统的平衡状态,从而判定 被测量值等于已知标准量的方法称为零位式测量。用天平测量 物体的质量、用电位差计测量未知电压都属于零位式测量。在 零位式测量中,标准量是一个可连续调节的量,被测量能够直 接与标准量相比较,测量误差主要取决于标准量具的误差,因 此可获得较高的测量精度。另外,指零机构愈灵敏,平衡的判 断愈准确,愈有利于提高测量精度。但这种方法需要平衡操作, 测量过程复杂,花费时间长,因此不适用于测量迅速变化的信 号。 传感器与检测技术(第2版) ? (3)微差式测量。微差式测量综合了偏差式测量和零位式 测量的优点。它将被测量x大部分作用先与

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