上海海事大学检测技术与传感器复习整理

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1、第一章1.1传感器与检测技术的定义与作用P3传感器是能以一定精确度把某种被测量（主要为各种非电的物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换为另一参量的器件或测量装置.传感器通常由敏感器件和转换器件组合而成。检测是指在生产、科研、试验及服务等各个领域，为及时获得被测、被控对象的有关信息而实时或非实时地对一些参量进行定性检查和定量测量。检测与计量的不同“计量”：指用精度等级更高的标准量具、器具或标准仪器，对被测样品、样机进行考核性质的测量。特点：非实时、离线、标定。“检测”：指在生产、实验等现场，利用某种合

2、适的检测仪器或综合测试系统对被测对象进行在线、连续的测量。1.2检测系统的组成P5对传感器性能要求：准确性、稳定性、灵敏度其他如耐腐蚀性、功耗、输出信号形式、体积、售价等。34信号调理：对传感器输出的微弱信号进行检波、转换、滤波、放大，以便后续处理与显示。要求:①能准确转换、稳定放大、可靠地传输信号；②信噪比高，抗干扰性能要好。信号处理：自动检测仪表进行数据处理和各种控制的中枢环节。1.3传感器与检测系统的分类P81.3.1传感器的分类1.3.2检测系统分类1.按被测参量分类电工量电压、电流、电功率、

3、电阻、电容、频率、磁场强度、磁通密度等；热工量温度、热量、比热、热流、热分布、压力、压差、真空度、流量、流速、物位、液位、界面等；机械量位移、形状，力、应力、力矩、重量、质量、转速、线速度、振动、加速度、噪声等；342.按被测参量的检测转换方法分类电磁转换电阻式、应变式、压阻式、热阻式、电感式、互感式、电容式、阻抗式、磁电式、热电式、压电式、霍尔式、振频式、感应同步器、磁栅等；3.按使用性质分类标准表、实验室表、工业用表1.4传感器与检测系统的发展方向P101.4.1传感器的发展方向1探索新现象，研发

4、新型传感器2采用新技术、新工艺、新材料，提高现有传感器的性能3.研究和开发集成化、微型化与智能化传感器1.4.2检测技术的发展趋势1不断拓展测量范围，努力提高检测精度和可靠性2重视非接触式检测技术研究3检测系统智能化第二章2.1检测系统误差分析基础P142.1.1误差基本概念1.测量误差。因内外因素使得测量结果不能准确地反映被测量的真值而存在一定的偏差，这个偏差就是测量误差。342理论真值.一个量严格定义的理论值通常叫理论真值.3.约定真值。根据国际计量委员会通过并发布的各种物理参量单位的定义，利用当

5、今最高科学技术复现的这些实物单位基准，其值被公认为国际或国家基准，称为约定真值。4.相对真值如果高一级检测仪器(计量器具)的误差仅为低一级检测仪器的误差的1/3～1/10，则可认为前者是后者的相对真值。5.标称值计量或测量器具上标注的量值，称为标称值。6.示值检测仪器指示或显示的数值叫示值，也叫测量值或读数。7.绝对误差检测系统的测量值X与被测量的真值X0之间的代数差值Δx称为检测系统测量值的绝对误差8.相对误差检测系统测量值的绝对误差Δx与被测参量真值X0的比值，称为检测系统测量的相对误差δ，常用百

6、分数表示9.引用误差检测系统测量值的绝对误差Δx与系统量程L之比值，称为检测系统测量值的引用误差γ。引用误差γ通常仍以百分数表示3410.最大引用误差(或满度最大引用误差)所有测量值中最大绝对误差(绝对值)与量程的比值的百分数，称为该系统的最大引用误差，由符号γmax，可表示11.精度等级0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0仪表的最大引用误差去掉%后的数字经过圆整(数据修正)后的值。选大不选小2.1.4测量误差的分类P181.根据测量误差的性质系统误差：在相同条件下，多次重复测量同一

7、被测参量时，其测量误差的大小和符号保持不变，或在条件改变时，误差按某一确定的规律变化，这种测量误差称为系统误差。随机误差：在相同条件下多次重复测量同一被测参量时，测量误差的大小与符号均无规律变化，这类误差称为随机误差粗大误差：粗大误差是指明显超出规定条件下预期的误差2.按被测参量与时间的关系分类静态误差：被测参量不随时间变化时所测得的误差称为静态误差；动态误差：被参测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差。34系统误差的确定粗大误差处理1残差观察法P211拉伊达准则P292马利科夫准

8、则（线性系统误差）P212格拉布斯准则P293阿贝-赫梅特准则（周期性系统误差）P22第三章传感器与检测系统的静态特性主要参数P40线性度P42是指输出与输入之间数量关系的线性程度理论线性度、端基线性度、独立线性度、最小二乘线性度迟滞P43传感器在输入量由小到大（正行程）及输入量由大到小（反行程）变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象或程度。产生原因：弹性元件，磁性元件以及摩擦、间隙等原因重复性P43传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特