传感器应用技术项目一.ppt

《传感器应用技术项目一.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、项目一检测与传感器的基础知识一、项目要求在科学技术高度发达的现代社会中，人类已进入瞬息万变的信息时代。人们在从事工业生产和科学实验等活动中，主要依靠对信息资源的开发、获取、传输和处理。传感器是人类感官的延长。它处于研究对象与测控系统的接口位置，是感知、获取与检测信息的窗口。一切科学实验和生产过程，都需要大量的信息，特别是自动检测和自动控制系统要获取的信息，都要通过传感器将其转换为容易传输与处理的电信号。没有传感器，科学实验和生产过程就无法实现现代化。传感器的工作原理涉及很多学科领域，它的开发带动了边缘学科的发展。一、项目

2、要求“测量系统”这一概念是传感技术发展到一定阶段的产物。在工程中，需要有传感器与多台仪表组合在一起，才能完成信号的检测，这样便形成了测量系统。为了更好地掌握传感器，需要对测量的基本概念、测量系统的特性、测量误差及数据处理等方面的理论及工程方法进行学习和研究，只有了解和掌握了这些基本理论，才能更有效地完成检测任务。传感器已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等极其广泛的领域。从茫茫的太空到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感

3、器。一、项目要求本项目将使学生了解检测技术的含义，检测技术的发展方向、传感器的定义、传感器的组成、传感器动态特性的分析方法。熟悉测量误差的概念和通过误差要求如何选择测量装置的精度等级。掌握传感器的静态特性——线性度、灵敏度、回程误差、测量范围与量程和精度等级等的基本概念。一、项目要求【知识要求】了解检测技术的含义、作用和地位。掌握检测系统的组成。了解误差的基本概念和仪表的精度等级。掌握随机误差和系统误差的处理方法，测量数据的处理方法。了解传感器的组成，即敏感元件、传感元件、检测线路及传感器的分类。掌握传感器的静态特性和动

4、态特性的分析方法。重点：灵敏度的概念、灵敏度与量程、稳定性的关系，多环节系统的灵敏度，传感器的组成。难点：根据误差要求合理选择检测装置的精度等级，测量数据的处理方法。一、项目要求【能力要求】1.能够了解和使用检测技术中的仪表、仪器。2.正确地识别各种传感器及其特点和其在整个工作系统中的作用。3.能够准确判断出传感器的好坏，熟练掌握测量误差的处理方法和测量数据的处理方法。4.能够准确掌握敏感元件、传感元件和检测线路以及传感器的分类方法。二、相关知识（一）测量的基础知识1.测量概念测量是以确定量值为目的的一系列操作。所以测量

5、也就是将被测量与同种性质的标准量进行比较，确定被测量对标准量的倍数。它可由下式表示：(1-1)或(1-2)式中x——被测量值；u——标准量，即测量单位；n——比值（纯数），含有测量误差。二、相关知识由测量所获得的被测的量值叫做测量结果。测量结果可用一定的数值表示，也可以用一条曲线或某种图形表示。但无论其表现形式如何，测量结果应包括比值和测量单位两部分。确切地讲，测量结果还应包括误差部分。被测量值和比值等都是测量过程的信息，这些信息依托于物质才能在空间和时间上进行传递。参数承载了信息而成为信号。选择适当的参数作为测量信号，

6、例如,热电偶温度传感器的工作参数是热电偶的电势，差压流量传感器中的孔板工作参数是差压Δp。测量过程就是传感器从被测对象获取被测量的信息，建立起测量信号，经过变换、传输、处理，从而获得被测量的量值。二、相关知识2.测量方法实现被测量与标准量比较得出比值的方法，称为测量方法。针对不同测量任务进行具体分析以找出切实可行的测量方法，对测量工作是十分重要的。从不同角度看,测量方法有多种分类方法。根据获得测量值的方法可分为直接测量、间接测量和组合测量；根据测量的精度因素可分为等精度测量与非等精度测量；根据测量方式可分为偏差式测量、零

7、位式测量和微差式测量；根据被测量变化快慢可分为静态测量与动态测量；根据测量敏感元件是否与被测介质接触可分为接触测量与非接触测量；根据测量系统是否向被测对象施加能量可分为主动式测量与被动式测量等。二、相关知识（1）直接测量、间接测量和组合测量在使用仪表或传感器进行测量时，对仪表读数不需要经过任何运算就能直接表示测量所需要的结果的测量方法称为直接测量。例如，用磁电式电流表测量电路的某一支路电流，用弹簧管压力表测量压力等，都属于直接测量。直接测量的优点是测量过程简单而又迅速，缺点是测量精度不高。在使用仪表或传感器进行测量时，首

8、先对与测量有确定函数关系的几个量进行测量，将被测量代入函数关系式，经过计算得到所需要的结果，这种测量称为间接测量。间接测量的测量手续较多，花费时间较长，一般用在直接测量不方便或者缺乏直接测量手段的场合。二、相关知识若被测量必须经过求解联立方程组，才能得到最后结果，则称这样的测量为组合测量。组合测量是一种特殊的精密测量