传感器与检测技术第1章检测技术的基本知识

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1、传感器与检测技术课程概述必修课50理论＋10实验主要内容检测技术的基础知识　（误差理论与数据处理）电参数的测量技术温度、流量、压力、气体、湿度、物质密度、物位、位移、速度、厚度的检测技术应变式、电感式、电容式、压电式、磁电式、热电式、光电式、半导体（气敏、湿敏）、超声波微波、红外辐射数字式、智能式　　　　（智能传感器）教材教材：传感器与检测技术，西安电子科技大学出版社教学基本要求了解检测和传感器的基本知识掌握各类传感器的基本特性和工作原理、典型测量电路了解各类传感器的典型应用了解微机自动检测技术了解检测技术的抗干扰技术第一章检测技术的基本知识1.1检测的目

2、的、意义1.2检测与计量的区别1.3自动检测技术概述1.4传感器与变送器的基本知识1.5测量误差及其处理方法1.6检测系统或仪表的性能评价内容提要本章介绍自动检测技术、传感器和变送器的基本知识、测量误差及其处理方法和检测系统的性能评价。通过本章学习，了解检测的目的、意义和检测技术的发展趋势；掌握自动检测系统的基本组成、测量方法及其选择；掌握传感器的定义、分类和命名方法，了解变送器的作用；学会误差的表示方法和基本处理手段；对检测系统的性能评价指标有一定的理解。1.1检测的目的和意义检测是指在各类生产、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

3、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的技术措施。1.1检测的目的和意义检测技术在工业生产领域的应用在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位….检测技术在汽车中的应用日新月异汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容普通轿车：约安装几十到近百只传感器，豪华轿车：传感器数量可多达二百余只。发动机：向发动机的电子控制单元（ECU）提供发动机的工作状况信息，对发动机工作状况进行精确控制温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等底盘：控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速

4、、水温、油温车身：提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等检测技术在航天领域举足轻重飞行器测控---检测飞行器姿态、发电机工况，控制与操纵火箭测控---检测火箭状况、姿态、轨迹检测技术在日常生活中的应用与日俱增家用电器：数码相机、数码摄像机：自动对焦数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器自动感应灯：亮度检测空调、冰箱、电饭煲：温度检测电话、麦克风：话音转换遥控接收：红外检测办公商务：可视对讲、可视电话：图像获取扫描仪：文档扫描红外传输数据：红外检测医疗卫生：电子血压计：血压检测血糖测试仪、胆固

5、醇检测仪---离子传感器……教学实验、气象预报、大地测绘、灾情预报、交通指挥、……涵盖吃穿用、农轻重、海陆空15检测技术是：国民经济的“倍增器”科学研究的“先行官”现代战争的“战斗力”法庭审判的“物化法官”1.2检测与计量的区别“计量”是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；从定义中可以看出，它属于测量，源于测量，而又严于一般测量，它涉及整个测量领域，并按法律规定，对测量起着指导、监督、保证的作用。“检测”通常是指在生产、实验等现场，利用某种合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。1.3自动检测

6、技术概述自动检测技术:是研究自动检测系统中的信息提取、信息转换及信息处理的理论和技术，其核心是“测量＋信号检出”，是检测方法、检测结构、检测信号处理的综合性技术。检测仪表:在生产过程中，完成信息提取、信号转换存储与传输、显示记录、分析处理处理的仪表。自动检测系统:利用各种检测仪表对生产过程中的各种工艺变量自动、连续地进行测量、显示或记录，以供操作者观察或直接自动监督生产情况的系统。1.3.1自动检测系统的组成和分类1.自动检测系统的组成一般自动检测系统的基本组成如图1-1所示。图自动检测系统的组成各部分的作用如下。（1）传感器传感器处于被测对象与测试系统的

7、接口位置，是一个信号变换器。它直接从被测对象中提取被测量的信息，感受其变化并变换成便于测量的其他量。（2）信号调理器或变送器信号调理器又称中间转换器，它的作用是将传感器的输出信号进行放大、转换和传输等，使其适合于显示、记录、数据处理或控制。例如测量电桥、滤波器、放大器、电压/频率变换器（V/F）、电压/电流变换器（V/I）、交流/直流变换器等。（3）一次仪表或二次仪表一次仪表指现场测量仪表或基地控制仪表；二次仪表指利用一次仪表的信号来完成诸如控制、显示等功能的仪表。2.自动检测系统或仪表的分类按被测量值的物理属性分有：电量、非电量；按检测原理（物理的、化学

8、的、生物学的）分有：电磁法、光学法、微波法、超声法、核辐射法、电化