检测技术与传感器复习整理

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1、检测技术与传感器复习整理第一章1.1传感器与检测技术的定义与作用P3①广义：传感器(transducer或sensor)是一种能把特定的非电量(包括物理量、化学量、生物量等)按一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量(一般为电量)的装置。狭义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。②传感器通常由敏感器件和转换器件和测量电路三部分组成敏感元件：是直接感受被测非电量，并转换成另一易于变换成电量的非电量。转换元件：将感受到的非电量直接转换为电量的器件称为转换元件测量电路（或转换电路）：将转换元件输出的电量变成便于显示、记录、控制和处理的有用电信号的

2、电路称为测量电路。1.2检测系统的组成P5信号调理：对传感器输出的微弱信号进行检波、转换、滤波、放大，以便后续处理与显示。要求:①能准确转换、稳定放大、可靠地传输信号；②信噪比高，抗干扰性能要好。信号处理：自动检测仪表进行数据处理和各种控制的中枢环节。1.3传感器与检测系统的分类1.3.1传感器的分类1.3.2检测系统分类1.按被测参量分类电工量电压、电流、电功率、电阻、电容、频率、磁场强度、磁通密度等；热工量温度、热量、比热、热流、热分布、压力、压差、真空度、流量、流速、物位、液位、界面等；机械量位移、形状，力、应力、力矩、重量、质量、转速、线

3、速度、振动、加速度、噪声等；2.按被测参量的检测转换方法分类电磁转换电阻式、应变式、压阻式、热阻式、电感式、互感式、电容式、阻抗式、磁电式、热电式、压电式、霍尔式、振频式、感应同步器、磁栅等；1.测量误差。因内外因素使得测量结果不能准确地反映被测量的真值而存在一定的偏差，这个偏差就是测量误差。2理论真值.一个量严格定义的理论值通常叫理论真值.3.约定真值。根据国际计量委员会通过并发布的各种物理参量单位的定义，利用当今最高科学技术复现的这些实物单位基准，其值被公认为国际或国家基准，称为约定真值。4.相对真值如果高一级检测仪器(计量器具)的误差仅为低

4、一级检测仪器的误差的1/3～1/10，则可认为前者是后者的相对真值。5.标称值计量或测量器具上标注的量值，称为标称值。6.示值检测仪器指示或显示的数值叫示值，也叫测量值或读数。7.绝对误差检测系统的测量值X与被测量的真值X0之间的代数差值Δx称为检测系统测量值的绝对误差（X0可以认为是精确仪表值）?x?X?X08.相对误差检测系统测量值的绝对误差Δx与被测参量真值X0的比值，称为检测系统测量的相对误差δ，常用百分数表示一般来说相对误差值越小，其测量精度就越高。相对误差是一个量纲为一的量9.引用误差检测系统测量值的绝对误差Δx与系统量程L之比值，称

5、为检测系统测量值的引用误差γ。引用误差γ通常仍以百分数表示10.最大引用误差(或满度最大引用误差)所有测量值中最大绝对误差(绝对值)与量程的比值的百分数，称为该系统的最大引用误差，由符号γmax，可表示最大引用误差是检测系统的基本误差，是检测系统的最主要质量指标，能很好地表征检测系统的测量精确度。11.精度等级0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0仪表的最大引用误差去掉%后的数字经过圆整(数据修正)后的值。选大不选小值得注意的是：精度等级高低仅说明该检测仪表的引用误差最大值的大小，它决不意味着该仪表某次实际测量中出现的具体误差值是

6、多少例1:量程为0～1000V的数字电压表，如果其整个量程中最大绝对误差为1.05V，则有由于0.105不是标准化精度等级值，因此该仪器需要就近套用标准化精度等级值。0.105位于0.1级和0.2级之间，尽管该值与0.1更为接近，但按选大不选小的原则该数字电压表的精度等级G应为0.2级例2某台温度检测仪表的测温范围为100～600℃，校验该表时得到的最大绝对误差为3℃，试确定该仪表的精度等级。该测温仪表的最大引用误差为这台测温仪表的精度等级只能定为1.0级12容许误差：是指检测仪器在规定使用条件下可能产生的最大误差范围例3现需选择一台测温范围为0

7、～500℃的测温仪表。根据工艺要求，温度指示值的误差不允许超过±4℃，试问：应选哪一级精度等级的仪表？去掉±和%后，该表的精度值为0.8，也是介于0.5～1.0之间，而0.5级表和1.0级表的允许误差δ表允分别为±0.5%和±1.0%。应选择0.5级的仪表才能满足工艺上的要求给定测量范围和容许误差，选择某一精度的仪表按选小不选大的原则套用标准化精度等级值，保证仪表的最大绝对误差≤容许误差［例4］被测电压实际值约为21.7V，现有四种电压表：1.5级、量程为0～30V的A表；1.5级、量程为0～50V的B表；1.0级、量程为0～50V的C表；0.2

8、级、量程为0～360V的D表。请问选用哪种规格的电压表进行测量所产生的测量误差较小?分别用四种表进行测量可能产生的最大绝对误差如下：A表