第一章 绪论(上)

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1、主讲教师：傅剑传感与检测技术课程内容绪论第一章绪论第二章误差理论与分析第三章传感器的一般特性第四章传感器原理第五章常用量的检测第六章模拟信号调理电路第七章现代检测技术第八章抗干扰技术课程内容总学时：48学时讲课：40学时实验：8学时教材及主要参考书1、《传感与检测技术》刘红丽国防工业出版社2007年2、《传感器原理设计与应用》刘迎春、叶湘滨主编，2004年，国防科技大学出版社3.《检测与转换技术》第3版，常健生主编2003年，机械工业出版社4、《传感器与检测技术》，彭军主编，2003年西安电子科技大学出版社一、本课程的性质与研究对象本课程

2、是一门综合性、实用性很强的专业课程。它是以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信号处理的理论与技术为主要内容的一门应用技术学科。1.涉及学科范围广与电路、模拟电路、数字电路、自控原理、单片机、微机控制技术等课程均有关联，是一门与材料科学、微电子技术、信息技术密切相关的快速发展的学科。2.实践性强本课程是培养学生解决实际工程测量问题能力的专业基础课，具有很强实践性。学习时应充分利用课程所开设实验和仿真实验。二、本课程的特点三、教学目的1.掌握各种常用传感器的结构、工作原理、工作特性及其应用2.掌握信号调理电路的工作原理及接口技术。3.

3、掌握现代检测系统设计的初步。绪论一、传感器的地位与作用1.传感器的作用就在于为控制系统获取可靠、准确的信息。2.传感器技术是信息技术的基础与支柱。3.科学技术的发展与传感器有密切关系，科学技术上的每一个发现与进步，都离不开传感器与检测技术的保证。二、非电量测试系统构成1.传感器是感受被测非电量的大小，并按一定的规律变换成电信号。2.数据传输环节是用来传输数据。串行通信方式，可用双绞线、光纤、同轴电缆做传输导线。3.电子测量电路将传感器输出信号进行放大、变换和处理。4.输出单元。可以是显示器、记录仪等设备。优点：1.测量精度高，灵敏度高，测

4、量范围广。2.由于电测仪表惯性小，测量响应速度快，频率较宽，既可适用静态测量，又适用于动态测量。3.能自动连续地进行测量，配合调节装置，可进行自动调节和自动控制。4.可进行远距离测量，从而实现集中控制和遥控。5.从被测对象取用的功率小，减少对被测对象的影响，提高测量精度。三、现代检测系统构成实现对检测信号的实时检测、分析、处理，实现自动补偿，自校正、自动检测、多点检测。1.组成结构2.应用实例：根据测试任务复杂程度的不同，测试系统中传感器、中间变换装置和显示记录装置等每个环节又可由多个模块组成。例如，下图所示的机床轴承故障监测系统中的中间

5、变换装置就由带通滤波器、A/D变换和计算机中的FFT分析软件三部分组成。测试系统中传感器为加速度计，它负责将机床轴承振动信号转换为电信号；带通滤波器用于滤除传感器测量信号中的高、低频干扰信号和对信号进行放大，A/D信号采集卡用于对放大后的测量信号进行采样，将其转换为数字量；FFT（快速傅里叶变换）分析软件则对转换后的数字信号进行FFT变换，计算出信号的频谱；最后由计算机显示器对频谱进行显示。另外，测试系统的测量分析结果还可以和生产过程相连，当机床振动信号超标时发出报警信号，防止加工废品的产生。图1.1-3轴承振动信号测量四、传感器概述1.

6、传感器的定义是一种以一定的精确度把被测量（如物理量、化学量、生物量）转换为与之有确定对应关系、便于应用的某种物理量（电量）的测量装置。sensor传感器transducer基本意义为换能器、转换器，只有当被转换的信号用于测量目的时，才称为传感器。SensingElement是直接感受外部信息（一次信号）的部分，如热敏电阻器、光敏电阻器等。2.传感器的组成框图（1）敏感元件（预变换器）：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。它用于将被测非电量转换为易于变换为电量的非电量。（2）转换元件：用于将非电量直接转换为电量，其输

7、入为敏感元件的输出。（3）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（电压、电流信号）的电路。如电桥电路、脉冲调宽电路、振荡回路、调频电路等传感器的组成框图1.返回四、传感器的分类