检测技术与传感器(第二章检测技术与传感器基础01)

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1、检测技术与传感器检测技术与传感器MeasurementTechnologyandSensors信息科学与技术学院信息科学与技术学院CollegeofInformationScienceandTechnology王建林王建林教授教授博士生导师博士生导师Prof.JianlinWangE-mail:wangjl@mail.buct.edu.cn第二章检测技术与传感器基础¡重点内容测量与计量计量单位准确度、误差的分类检测仪表的组成仪器仪表的指标仪表的防爆等级第二章检测技术与传感器基础¡测量与计量测量是以确定量值为目的的一组操作采集和表达被测物理量量值是被测量与同

2、类型计量单位的比值与标准作比较反映被测被测量x量的数字q=x/N标准量N第二章检测技术与传感器基础¡测量与计量测量是以确定量值为目的的一组操作采集和表达被测物理量量值是被测量与同类型计量单位的比值与标准作比较¡将量值q作为计量单位N的倍数赋予被测量x则有x=qN¡从量纲上考虑对应上式有[x]=[-][x]第二章检测技术与传感器基础¡测量与计量测量的前提¡被测量必须有明确的定义¡计量单位必须事先通过协议确定没有明确定义的量是不可测的¡如：气候的“舒适度”或人的“智力”等第二章检测技术与传感器基础¡测量与计量计量是法定的测量。计量单位基本标准／绝对标准，彼此相

3、互独立的标准。在国际度量衡大会（ConférenceGénéraledesPoidsetMésures，CGPM）上定义了七个基本标准：长度、质量、时间、温度、电流、光强和原子物理中的物质量——由其构成的计量单位系统称为国际单位制（SystèmeInternationald′Unités，SI）第二章检测技术与传感器基础¡计量单位国际单位制（SI）量的单位单位名称单位符号长度米m质量千克（公斤）kg时间秒s电流安[培]A热力学温度开[尔文]K物质的量摩[尔]mol发光强度坎[德拉]cd第二章检测技术与传感器基础¡计量单位国际单位制（SI）基本单位的定义¡1

4、米被定义为真空中的光在1/299792458秒时间内所经过的距离的长度（1983年）。¡1千克定义为国际千克原型器的质量（1889年），该国际千克原型器是保存在法国巴黎塞夫勒博物馆中的一根铂铱合金圆柱体。¡1秒定义为铯133原子基态两个超精细结构能级间跃迁所对应辐射的9192631770个周期的持续时间（1967年）。第二章检测技术与传感器基础¡计量单位据德国媒体报道，现有的由铂铱合金制成的国际千克原器存放于法国首都巴黎，但它已“神秘地”比原来轻了50微克，给从事科学研究和数据统计等精密工作的人带来不少麻烦。德国计量科学研究院和俄罗斯、澳大利亚等国的科学家

5、联合进行的“阿伏伽德罗计划”，目的是通过精确测算出“完美硅球”内究竟有多少个原子，从而在测定阿伏伽德罗常数（即一摩尔任何物质中所包含的基本单元数）中获得新的突破，进而将质量单位“千克”的标准回归到与恒定常数相关的定义中，而不是依靠一个“原器”，或者其他什么会变化的东西来计量。目前德国等国科学家已制成了由硅28构成的一个完美球体，由球体中心至表面任何一点的距离误差不超过3千万分之一毫米。这个球体的直径大约为10厘米，它的99.99％是由硅28构成的，晶体结构近乎完美。第二章检测技术与传感器基础¡计量单位日本东京大学研究人员正在研发的“光晶格钟”（镱原子），比

6、铯原子钟准确1000倍，角逐新一代国际标准原子钟。位于智利大地震震中的构造板块活动对地球质量的重新分配起到一定作用，地球一天缩短1.26微秒。锶原子钟3亿年误差不到1秒第二章检测技术与传感器基础¡计量单位国际单位制（SI）基本单位的定义¡1安培定义为流经在真空中两根平行且相距1米的无限长直导线（其圆横截面可忽略不计）上，并能在其每米长导线之间产生0.2×10-6牛顿的电动力的不随时间变化的电流量（1948年）。¡1开尔文被定义为水的三相点的热力学温度的1/273.16（1967年）。第二章检测技术与传感器基础¡计量单位国际单位制（SI）基本单位的定义¡1摩

7、尔定义为一个由确定成份组成的系统，如果它含有粒子的个数等于碳12原子核的12/1000千克质量中所含原子的个数，则该系统的物质量为1摩尔（1971年）。¡1坎德拉定义为一个在一定方向上发送频率为540×1012赫兹的单色光辐射的辐射源，在该方向上的辐射强度为1/683瓦特每立方角时的光强（1979年）。第二章检测技术与传感器基础¡计量单位在我国最高精度的测量基准保留在“中国计量科学研究院”。根据测量的不同要求，采用不同的测量精度，以及相应的仪器。第二章检测技术与传感器基础¡计量单位导出单位从基本单位出发，用乘、除符号以代数式表达。¡SI辅助单位¡具有专有名

8、称的导出单位¡国家选定的非SI单位SI辅助单位单位名称单位符号平面