测量的基本知识

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1、自动检测技术主讲：徐雁检测技术定义检测技术:人们为了对被测对象进行定性了解和定量掌握而研究的一系列技术措施。传感器原理及技术、自动检测技术自动检测技术的重要性检测技术的水平直接反映了科学技术的水平。检测技术无处不在。检测技术促进科技发展，科技发展加速检测技术现代化。“电五官”检测系统的组成系统组成2被测对象传感器变换器显示器13检测系统1、2、3：传输通道课程的内容第一章测量的基本知识第二章电阻式传感器第三章电感式传感器第四章磁电式传感器第五章压电式传感器第六章光电式传感器第七章热电式传感器第八章传感器的标定课程要求前修课程:电路理论、电子技术、微机原理选用教材:«自动检测技术»马西秦主

2、编机械工业出版社主要参考书:1.陈杰黄鸿«传感器与检测技术»，高等教育出版社2.严钟豪等«非电量电测技术»，机械工业出版社3.刘迎春等«传感器原理设计与应用»,第4版,国防科技大学出版社4.周予为等«检测技术»,华中科技大学电气学院第一章基本知识第一节基本概念第二节传感器的特性第三节仪表的误差第四节测量方法及系统第一节基本概念传感器测量检测技术测量的有关概念测量的定义用实验的方法，借助一定的仪器或设备，把被测量与单位进行比较，求取二者的比值，从而得到被测量数值大小的过程。设被测量为X0，其单位为u，二者的比值为，则测量过程用数学形式来描述为：=X0/u测量的目的为了准确的获得表征被测对象

3、特征的某些参数的定量信息。测量过程的三要素测量单位；测量方法：把被测量与其单位进行比较的实验方法；测量仪器与设备：测量过程的具体体现与实施者。测量技术按照被测对象的特点，选用合适的测量仪器与实验方法，通过测量及数据处理和误差分析，准确得到被测量的数值，并为提高测量精度，改进实验方法及测量仪器，为生产过程的自动化等提供可靠的依据。测量的分类监测工业与实验室测试精密测量计量传感器传感器定义传感器是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，它通常由敏感元件和转换元件组成。其中，敏感元件是指传感器中直接感受被测量的部分，转换元件是指传感器能将敏感元件输出转换为适于传输和测量

4、的电信号部分。传感器的作用与地位传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制系统之首,因此，传感器成为感知、获取与检测信息的窗口。科学研究与自动化生产过程需要的信息，都要通过传感器获取并通过它转换为容易传输与处理的电信号。80年代以来，世界各国都将传感器技术列为重点发展的高技术，倍受重视。检测技术检测技术:人们为了对被测对象进行定性了解和定量掌握而研究的一系列技术措施。检测技术属于信息科学的范畴,与计算机技术、自动控制技术和通信技术构成完整的信息技术学科。检测技术的作用客观世界的一切物质都以不同形式不断地运动着。运动着的物质是以一定的能量或状态表现出来的，这就是信号。人们为了认识

5、物质世界，就必须寻找表征物质运动的各种信号以及信号与物质运动的关系。这就是检测的任务。第二节传感器的特性传感器的特性：传感器所特有性质的总称。传感器的输入—输出特性是其基本特性，一般把传感器作为二端网络研究。输入—输出特性是二端网络的外部特性，即输入量和输出量的对应关系。传感器的静态特性线性度迟滞重复性灵敏度与灵敏度误差分辨率与阈值稳定性温度稳定性静态误差多种抗干扰能力线性度传感器的输入—输出关系或多或少地都存在非线性问题。在不考虑迟滞等因素的情况下，其静态特性可用下列多项式代数方程来表示：y--输出量；x--输入量；a0--零点输出；a1--理论灵敏度；a2,a3…an--非线性项系数

6、线性度定义系统输入—输出特性曲线与拟合直线之间的最大偏差与满量程输出的百分比。线性度线性度常用拟合方法：1.理论拟合2.过零旋转拟合3.端基拟合4.端基平移拟合线性度（a）理论拟合（b）过零旋转拟合（c）端基拟合（d）端基平移拟合迟滞（变差、回差）传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程中输出与输入曲线不重合时称为迟滞。迟滞大小一般由实验方法测得。迟滞误差一般以满量程输出的百分数表示。迟滞重复性重复性：传感器在输入按同一方向作全量程连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度。重复性灵敏度与灵敏度误差静态灵敏度：传感器输出的变化量与引起该变化量的输入变化量之比。灵敏度误差分辨率分辨率：传感

7、器能检测到的最小的输入增量。分辨率可用绝对值表示，也可用与满量程的百分比表示。阈值：在传感器输入零点附近的分辨率。稳定性稳定性：传感器在长时间工作情况下输出量发生的变化。有时称为长时间工作稳定性或零点漂移。稳定性误差：前后两次输出之差。温度稳定性温度稳定性：又称为温度漂移。它是指传感器在外界温度变化情况下输出量发生的变化。温度稳定性误差：测试时先将传感器置于一定温度（例如20℃）下，将其输出调至零点或某一特定点，使温度上升或下降一定