自动检测与转换技术1.1

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1、2021/8/171《自动检测与转换技术》——自学与提高2021/8/172第一章检测技术的基本概念本章学习测量的基本概念、测量方法、误差分类、测量结果的数据统计处理，以及传感器的基本特性等，他们是检测与转换技术的理论基础。2021/8/173第一节检测技术的基本概念及方法静态测量2021/8/174对缓慢变化的对象进行测量亦属于静态测量。最高、最低温度计2021/8/175动态测量地震测量振动波形2021/8/176便携式仪表可以显示波形的便携式仪表2021/8/177直接测量电子卡尺2021/8/178间接测量对多个被测量进行测量，经过计算求得被测

2、量（阿基米德测量皇冠的比重）。2021/8/179接触式测量2021/8/1710非接触式测量例：雷达测速车载电子警察2021/8/1711离线测量产品质量检验2021/8/1712在线测量在流水线上，边加工，边检验，可提高产品的一致性和加工精度。第二节测量误差及分类绝对误差：Δ=Ax－Ａ0某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，是何原因？相对误差及精度等级几个重要公式：2021/8/1715仪表的准确度等级和基本误差例：某指针式电压表的精度为2.5级，用它来测量

3、电压时可能产生的满度相对误差为2.5%。2021/8/1716例：某指针式万用表的面板如图所示，问：用它来测量直流、交流（~）电压时，可能产生的满度相对误差分别为多少？2021/8/1717例：用指针式万用表的10V量程测量一只1.5V干电池的电压，示值如图所示，问：选择该量程合理吗？2021/8/1718用2.5V量程测量同一只1.5V干电池的电压，与上图比较，问示值相对误差哪一个大？2021/8/1719误差产生的因素：1.粗大误差明显偏离真值的误差称为粗大误差，也叫过失误差。粗大误差主要是由于测量人员的粗心大意及电子测量仪器受到突然而强大的干扰所

4、引起的。如测错、读错、记错、外界过电压尖峰干扰等造成的误差。就数值大小而言，粗大误差明显超过正常条件下的误差。当发现粗大误差时，应予以剔除。2021/8/1720产生粗大误差的一个例子2021/8/17212.系统误差：夏天摆钟变慢的原因是什么？系统误差也称装置误差，它反映了测量值偏离真值的程度。凡误差的数值固定或按一定规律变化者，均属于系统误差。系统误差是有规律性的，因此可以通过实验的方法或引入修正值的方法计算修正，也可以重新调整测量仪表的有关部件予以消除。2021/8/17223.随机误差在同一条件下，多次测量同一被测量，有时会发现测量值时大时小，

5、误差的绝对值及正、负以不可预见的方式变化，该误差称为随机误差，也称偶然误差，它反映了测量值离散性的大小。随机误差是测量过程中许多独立的、微小的、偶然的因素引起的综合结果。存在随机误差的测量结果中，虽然单个测量值误差的出现是随机的，既不能用实验的方法消除，也不能修正，但是就误差的整体而言，多数随机误差都服从正态分布规律。2021/8/1723随机误差的正态分布规律长度相对测量值次数统计2021/8/1724随机事例的几个例子彩票摇奖2021/8/17254.动态误差由心电图仪放大器带宽不够引起的动态误差当被测量随时间迅速变化时，系统的输出量在时间上不能与

6、被测量的变化精确吻合，这种误差称为动态误差。2021/8/1726第三节传感器及基本特性一、传感器的组成举例：测量压力的电位器式压力传感器1-弹簧管2-电位器2021/8/1727弹性敏感元件（弹簧管）敏感元件在传感器中直接感受被测量，并转换成与被测量有确定关系、更易于转换的非电量。2021/8/1728弹性敏感元件（弹簧管）在下图中，弹簧管将压力转换为角位移α2021/8/1729弹簧管放大图当被测压力p增大时，弹簧管撑直，通过齿条带动齿轮转动，从而带动电位器的电刷产生角位移。2021/8/1730其他各种弹性敏感元件在上图中的各种弹性元件也能将压力

7、转换为角位移或直线位移。2021/8/1731压力传感器的外形及内部结构2021/8/1732被测量通过敏感元件转换后，再经传感元件转换成电参量在右图中，电位器为传感元件，它将角位移转换为电参量-----电阻的变化（ΔR）2021/8/1733360度圆盘形电位器右图所示的360度圆盘形电位器的中间焊片为滑动片，右边焊片接地，左边焊片接电源。接地2021/8/1734测量转换电路的作用是将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电压、电流或频率量。在左图中，当电位器的两端加上电源后，电位器就组成分压比电路，它的输出量是与压力成一定关系的电压Uo。2021/

8、8/1735分压比电路的计算公式如下：直滑电位器式传感器的输出电压Uo与滑动触点C的位移量x成