自动检测技术.ppt

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1、第1章自动检测技术的基本概念目录1.1自动检测技术概述1.2测量方法1.3传感器的一般特性1.4测量误差与数据处理基本要求了解检测技术及仪表的地位与作用理解传感器和敏感器的基本概念掌握检测仪表与系统的基本组成静态测量对缓慢变化的对象进行测量亦属于静态测量。最高、最低温度计动态测量地震测量振动波形便携式仪表可以显示波形的手持示波器直接测量电子卡尺接触式测量非接触式测量例：雷达测速车载电子警察离线测量产品质量检验在线测量在流水线上，边加工，边检验，可提高产品的一致性和加工精度。1.1自动检测技术概述1.1.1自动检测技术在自动化专业中的地位

2、与作用测量：以确定量值为目的的一组操作。检验：分辨出被测参数的量值是否归属某一范围带，从而判别被测参数是否合格、现象是否存在等。检测：包含了测量与检验两方面的内容。自动检测：在自动化领域中，需要对某些重要参数进行实时、自动的测量、检验。这类无需人手工操作而自动完成的检测。自动检测技术的核心是如何将各种非电量转换为电信号，通过对该电信号的测量来检测原非电量，常称之为非电量检测技术。优越性：便于扩展测量的幅值范围(量程)便于扩宽测量的频率范围(频带)便于实现远距离的自动测量便于与计算机技术相结合,实现测量的智能化和网络化被控制的参数一般为非

3、电量。要对被控对象实施闭环控制，检测装置是必须配置的，它将被控制的参数转换为控制器能够接受的电信号。图1-1糖化过程温度控制系统方框图地位与作用：科学研究的手段:诺贝尔物理和化学奖中有1/4是属于测试方法和仪器创新。促进生产的主流环节国民经济的“倍增器”军事上的战斗力现代生活的好帮手信息产业的源头1.1.2自动检测系统的基本组成1传感器（信号的获得）直接感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和传感元件组成。敏感元件是指传感器中直接感受被测量的部分，传感元件是指能将敏感元件的输出转换为电信号的部分。传

4、感器输出信号有很多形式：电阻、电感、电容、电压、电流、频率、脉冲等，形式由传感器的原理确定。图1-2自动检测系统组成框图2测量电路（信号调理器）又称信号调理器或中间转换器。它的作用是将传感器的输出信号进行放大、转换、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、电压／电流变换器、交流/直流变换器等。3计算机（数据处理装置）现代检测系统大多含有微型计算机，构成智能检测系统，用于完成数字滤波、误差补偿、线性化、自诊断等各种数据处理功能，提高检测系统的性能。4输出环节输出环节包含显示装置、打印记

5、录装置、数据通信接口等。1.1.3传感器的分类、命名与图形符号按传感器的结构特点分：结构型传感器、物性型传感器、复合型传感器。按传感器的功能特点分：单功能传感器、多功能传感器、智能传感器。按传感器输出信号分：模拟传感器、数字传感器按传感器的能源供给方式分：有源传感器、无源传感器。按被测量所属范畴分：物理量传感器、化学量传感器、生物量传感器。按转换原理分：电阻应变式传感器、电感式传感器、电容式传感器、热电式传感器等。传感器的命名规则转换原理式被测量传感器例如：100mm应变计式位移传感器100─160dB电容式声压传感器耐高温型电感式传感

6、器在实际运用中，可根据产品具体情况省略任何一级修饰语。但国家标准规定，传感器作为商品出售时，第一级修饰语不得省略。图1-3传感器图用图形符号图图1-4电容式压力传感器的图用图形符号目录1.1自动检测技术概述1.2测量方法1.3传感器的一般特性1.4测量误差与数据处理1.2测量方法按测量手续分类：直接测量、间接测量、联立测量；按测量方式分类：偏差式测量、零位式测量、微差式测量；按敏感元件是否与被测介质接触分类：接触式测量、非接触式测量；按被测量变化快慢分类：静态测量、动态测量；按测量系统是否向被测对象施加能量分类：主动式测量、被动式测量；

7、按被测量是否是在生产进行的实际过程中被测分类：在线测量、离线测量。1.2.1直接测量、间接测量、联立测量直接测量：在使用测量仪表进行测量时，对仪表读数不需经过任何运算，就能直接得到测量结果。优点：测量过程简单而迅速，缺点：难以达到较高测量精度。直接测量方法在工程实践中被广泛应用。间接测量：首先对与被测物理量有确定函数关系的几个量进行测量，将测量值代入函数关系式，经过计算得到测量所需的结果。优势：间接测量可以实现难以直接测量的被测量的测量。缺点：相对于直接测量，间接测量过程手续较多，所需时间较长，有时可以得到较高的测量精度。间接测量多用于

8、实验室测量，工程测量中亦有应用。联立测量：被测物理量必须经过求解联立方程组才能得到最后结果。缺点：操作手续很复杂，花费时间长，是一种特殊的测量方法，一般只适用于科学实验。1.2.2偏差式测量、零位测量、微差