检测技术基本概念

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1、自动检测及控制主讲：杨立清2011.02内蒙古科技大学信息学院教材刘玉长.自动检测和过程控制(第4版).冶金工业出版社主要参考书：厉玉鸣.化工仪表及自动化（第4版）.化学工业出版社潘永湘.过程控制与自动化仪表.机械工业出版社自动检测及控制的实际应用1.人与机器的机能对应关系：2.检测及控制技术在各领域的应用换热器的控制丙烯冷却器的控制反应器的控制精馏塔的控制夜视瞄准机系统（非冷却红外传感器技术）；激光测距仪（可精确的定位目标）阿波罗10（火箭部分2077个传感器；飞船部分1218个传感器）神州飞船（185台（套）仪器装置）飞行器测控（检测飞行器姿态、发电机工况，控制与操纵）火箭测控（检

2、测火箭状况、姿态、轨迹）上篇自动检测自动检测技术主要介绍工业过程控制中温度、压力、流量、物位、成分、机械量等的检测原理、方法与检测仪表。内容如下：检测技术基础流量测量与仪表物位检测仪表成分分析仪表温度检测与仪表压力检测与仪表机械量测量与仪表显示仪表新型检测技术与仪表第一章自动检测技术基础本章介绍自动检测技术、仪表的基本概念与有关测量误差及处理的基本原理与方法。第一节自动检测的基本概念第二节测量误差及处理方法第三节测量不确定度第一节自动检测的基本概念一、检测检测即测量，是为准确获取表征被测对象特征的某些参数的定量信息，利用专门的技术工具，运用适当的实验方法，将被测量与同种性质的标准量(即

3、单位量)进行比较，确定被测量对标准量的倍数，找到被测量数值大小的过程。测量：以确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作检测：是意义更为广泛的测量，检测=测量+信号检出（极为重要）二、检测的基本方法检测方法是实现检测过程所采用的具体方法。根据检测仪表与被测对象的特点，检测方法主要有以下几种：(1)接触式与非接触式;(2)直接、间接与组合测量；(3)偏差式、零位式与微差式测量。还有其他的分类(如根据物理量、检测原理)。三、检测仪表的组成检测仪表是实现检测过程的物质手段，是测量方法的具体化，它将被测量经过一次或多次的信号或能量形式的转换，再由仪表指针、数字或图像等显示出量值，从而实现被测量的

4、检测。电量/数字量电量物理量检测仪表的组成框图被测对象传感器变送器显示、记录装置(一)传感器传感器也称敏感元件，一次元件，其作用是感受被测量的变化并产生一个与被测量呈某种函数关系的输出信号。传感器分类：根据被测量性质分为机械量传感器、热工量传感器、化学量传感器及生物量传感器等；根据输出量性质分为无源电参量型传感器(如电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器等)与发电型传感器(如热电偶传感器、光电传感器、压电传感器等)。(二)变送器其作用是将敏感元件输出信号变换成既保存原始信号全部信息又更易于处理、传输及测量的变量，因此要求变换器能准确稳定的实现信号的传输、放大和转化。(三)显示(记录)

5、仪表也称二次仪表，其将测量信息转变成人感官所能接受的形式，是实现人机对话的主要环节。显示仪表可实现瞬时或累积量显示，越限和极限报警，测量信息记录，数据自动处理，甚至参量调节功能。一般有模拟显示、数字显示与屏幕显示三种形式。四、检测仪表的分类按被测参数性质分：过程参数(温度、压力、流量、物位、成份)、电气参数(电能、电流、电压等)与机械量(位移、速度、振动等)；按使用性质分类：实用型、范型和标准型；其他分类方式：工作原理不同，分为模拟式、数字式和图像式等；按仪表功能的不同，可分为指示仪、记录仪、积算仪等；按仪表系统的组成方式的不同，分为基地式仪表和单元组合式仪表；按仪表结构的不同，分为开

6、环式仪表与闭环式(反馈式)仪表。五、检测仪表的主要性能指标静态性能指标:不必考虑仪表输入量与输出量之间的动态关系而只需考虑静态关系，联系输入量与输出量之间的关系式中不含有时间变量。动态性能指标:是测量仪表在动态工作过程中所呈现出的特性，其反映测量仪表对随时间变化的被测量所响应的性能，通常采用时域特性与频域特性等来表征。以下仅介绍静态性能指标。(一)测量范围与量程测量范围:指在正常工作条件下，检测系统或仪表能够测量的被测量值的总范围，测量范围用下限值ymin至上限值ymax来表示，即ymin～ymax。测量量程:为测量范围上限与下限的代数差，即yFS=ymax-ymin(二)准确度定义：

7、准确度也称精确度，是指测量结果与实际值相一致的程度，是测量的一个基本特征。Δmax—仪表所允许的误差界限，即允许误差；yFS—仪表量程。通常用准确度(精度)等级来表示仪表的准确度，其值为准确度去掉“±符号”及“%”后的数字再经过圆整取较大的约定值。准确度等级(精度等级)国际法制计量组织(OIML)建议书No.34推荐，仪表的准确度等级采用以下数字：(1,1.5,1.6,2,2.5,3,4,5,6)×10n,n=1,0,-1,-2,-3等上述数列