检测与转换技术理论基础

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1、2021/9/181检测与转换技术教师：周雪梅办公地点：31#159电话：151145158932021/9/182本课程主要内容检测与转换技术基础理论。电阻式传感器的工作原理、测量电路及应用。(应变电阻、热电阻、电位器)变电抗和磁电式传感器的工作原理、测量电路及应用。(电容、电感、霍尔、电涡流)有源传感器工作原理及应用。(热电偶,压电,光电)新型传感器工作原理及应用。(超声波、光纤、CCD图像)信号放大。（干扰与噪声、仪用放大、隔离放大）信号滤波。（无源低通、高通，有源低通、高通，带通）信号转换。（模拟开关、采样保持器、电压比较器、D/

2、A、A/D）2021/9/183实验主要内容序号实验项目名称实验学时内容提要实验类型实验要求备注1信号调理电路实验5应变传感器测试单臂桥、半桥和全桥的工作特性综合必做实验地点：31#301室测试移相器、相敏检波器、交流电桥的工作特性2传感器特性测试及应用实验1电容传感器、霍尔传感器、光纤（任选一种传感器）综合必做电涡流传感器、光纤传感器、光电传感器、压电传感器、CCD图像传感器、光纤传感器、温度传感器特性测试及应用（可多选）综合选做3传感器应用电路设计实验4基于集成霍尔传感器的音乐控制电路设计实验、基于光电传感器的报警电路设计实验（任选一

3、个）设计必做4检测与转换技术综合应用实验6心电检测电路设计：运用仪用放大器对人体心电信号进行放大；设计50Hz陷波器对50Hz干扰进行滤除；用DC-DC隔离电源和光电耦合器设计和调试光电隔离放大器；设计与调试A/D、D/A电路，编制上下位机通讯程序，对采集的数据进行显示。设计必做2021/9/184教学（含实践）学时主要教学内容1～2检测与转换技术概述，信号分类及特征、检测仪表、测量误差及处理、传感器知识概述3～4电阻应变片的测量原理、电阻应变式传感器命名与选择、测量电路及应用5～6电容式传感器工作原理、结构形式、测量电路及应用7～8霍尔

4、传感器的工作原理、霍尔元件、霍尔器件及应用9～10光电式传感器的工作原理及应用11～12光纤传感器的工作原理及应用13～14干扰一般概念及分类，运算放大器、仪用放大器电路组成及应用15～16隔离放大器、多级放大器的级联及在微弱信号检测中的应用17～18滤波器概述、无源滤波器、有源滤波器19～20滤波技术在信号检测中的应用21～22模拟开关23～24采样/保持器25～26电压比较器27～28D/A和A/D转换29～32自动检测与转换系统接口电路设计1～5信号调理电路实验6传感器特性测试及应用实验7～10传感器应用电路设计实验11～16检测与

5、转换技术综合应用实验2021/9/185教材马忠丽.信号检测与转换技术哈尔滨工程大学出版社.2012.3马忠丽.信号检测与转换实验技术黑龙江人民出版社.2008.6马忠丽.信号检测与转换技术实验教程哈尔滨工程大学.2008.4高延滨.检测与转换技术.哈尔滨工程大学出版社.2007.8http://jcjs.hrbeu.edu.cn（精品课程）2021/9/186主要参考资料[1]颜本慈.自动检测技术[M].北京:国防工业出版社,1994.1.[2]王仲生.智能检测与控制技术[M].西安:西北工业大学出版社,2002.9.[3]常健生.检测

6、与转换技术[M].北京:机械工业出版社,1999.5.[4]王家桢等.传感器与变送器[M].北京:清华大学出版[5]刘迎春，叶湘滨等编著.传感器原理设计与应用[M].北京：国防工业出版社，2004.2021/9/187考核办法1.理论课（80%）：闭卷2.实验课（15%）：以创新实验为主（50%），结合基本实验的预习（10%）、实验提问（5%）、实验操作（25%）、测量结果（10%）给出最终成绩。3.平时成绩（5%）2021/9/188第一章检测与转换技术理论基础本章目的：1、了解检测与转换技术实际研究意义；2、了解信号一般分类与特征；3

7、、掌握测量误差和数据处理方法；4、掌握检测仪表常用性能指标的表示方法;5、掌握传感器的基本组成和分类；了解传感器的发展趋势。本章难点：信号特征及传感器误差合成与标定。本章重点：信号特征及误差分析与数据处理方法。2021/9/1891.1检测与转换技术基本概念1.1.1检测与转换技术定义检测与转换技术是自动检测技术和自动转换技术的总称，是以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换、信息处理以及信息传输的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。科学仅仅是在人们懂得了测量才开始的－门捷列夫利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研

8、、生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法，赋予定性或定量结果的过程。典型检测与转换系统基本组成2021/9/18102021/9/1811检测技术是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必