自动检测技术第01章ppt课件

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1、自动检测技术清华大学出版社出版主编：刘小波第1章检测技术的基本知识传感器的组成及作用测量方法误差的基本概念传感器及检测技术的基本特性本章要点任务一传感器的认知传感器技术所涉及的知识领域非常广泛，它们的共性是利用物理定律和物质的物理、化学或生物特性，将非电量转换成电量。1.传感器的定义能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。2.传感器的组成传感器的组成框图敏感元件是指直接感受被测对象（一般为非电量），并输出与被测量成确定关系的其他量（一般为电量）的元件。转换元件又称变换器，一般情况下，它不直接感受被测量，而是将敏感元件的输出量转换为电量输出的元

2、件。信号调节与转换电路是指能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。轴承缺陷检测3.传感器的分类按被测量分类：以被测物理量命名。可分为位移、速度、加速度、压力、温度、湿度、流量、振动、气体传感器等。按工作原理分类：以传感器对信号转换的作用原理命名。可分为应变式、电容式、电感式、压电式、热电式、光电式传感器等。(3)按能量形式分类：可分为能量变换型（自源型）和能量控制型（外源型）两种。(4)按传感器工作机理分类：可分为结构型传感器和物性型传感器。3.传感器的分类任务二测量误差的分析及处理测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程，其目

3、的是要知道被测量值的真实大小。任何测量过程都存在误差，而且始终贯穿于整个测量过程。测量误差的研究是为了确切地了解测量误差的大小范围，把测量误差控制在能够满足需要的程度，并能以误差理论为依据对测量结果做出科学的、合理的评定。1.1测量方法1.1.1测量的概念定义：测量是人们借助专门的技术和设备，通过实验的方法，把被测量与作为单位的标准量进行比较，以确定出被测量是标准量的多少倍数的过程，所得倍数就是测量值。1.1.2测量的分类方法1.按获得测量值的方法分类(1)直接测量直接测量就是用预先分度或标定好的测量仪表直接读取被测量的测量结果。(2)间接测量间接测量就是利用被测量

4、与某中间量的函数关系，先测出中间量，然后通过相应的函数关系计算出被测量的数值。(3)组合测量组合测量是被测量与多个元素有关，必须经过求解联立方程组才能得到最后的结果。2.按测量方式分类偏差法测量是指在测量过程中，用仪表指针的位移（即偏差）决定被测量的测量方法。(2)零位法零位法是在测量过程中，用已知的标准量去平衡或抵消被测量的作用，并用指零仪表的零位指示测量系统的平衡状态，在测量系统达到平衡时，用已知的基准量决定被测量的测量方法。(3)微差法微差法是零位法和偏差法的组合。将被测的未知量与已知的标准量进行比较，取得差值后，再用偏差法测此差值。(1)偏差法(1)接触测量

5、和非接触测量3.其他测量方法接触式测量是指传感器与被测对象直接接触，感受其变化，从而获得信号大小的测量方法。(2)静态测量和动态测量静态测量是测量不随时间变化或变化很缓慢的物理量。动态测量是测量那些随时间不断变化的物理量。1.2误差的概念被测对象某参数的量值的真值是客观存在的，由于各种原因，使测量结果总有误差。误差处理是测量技术的理论基础。误差理论又是解决这些实际问题的理论基础，本节主要介绍测控系统的误差处理，包括研究测量误差的性质，分析产生误差的原因，以及随机误差处理方法和疏忽误差处理方法等。1.误差的基本知识1.2.1测量误差的定义及表示法测量误差是检测结果与被

6、测量的客观真值之间的差值。真值是指在观测一个物理量时，该量本身所具有的实际大小。约定真值指足够接近一个真值的量。(1)测量误差(2)真值(3)约定真值(5)标称值相对真值是指计量器具按精度不同分为若干等级，精度高一级或几级的仪表的指示值，为精度低的仪表的真值，此真值为相对真值。(4)相对真值标称值是计量或测量器具上标明其特性或指导其使用的量值。(7)精确度（精度）(6)示值示值是由测量仪器给出或提供的量值，也称测量值。精确度表示测量结果与真值之间的接近程度。测量误差的定义由于检测系统(仪表)不可能绝对精确，测量原理的局限、测量方法的不尽完善、环境因素和外界干扰的存在

7、以及测量过程可能会影响被测对象的原有状态等，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。(1)测量装置误差测量装置误差包括仪器仪表误差、标准器具误差和附件误差。(2)测量方法误差仪表安装使用方法不正确，或测量的依据，如原理、理论公式不正确引起的误差。(3)环境误差由于各种环境因素与规定的标准状态不一致，而引起的测量装置和被测量本身的变化所造成的误差。(4)人员误差测量人员因工作疲劳、固有习惯，以及精神上的一时疏忽所引起的误差。2.测量误差的来源3.测量误差的表示法(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