第一章 检测与传感技术基础ppt课件.ppt

《第一章 检测与传感技术基础ppt课件.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、第1章检测与传感技术基础8/4/20211本章内容1.1检测技术基础1.2测量概论1.3传感器基础知识学习目标了解工业检测的定义和内容。掌握测量的基本概念和测量方法，掌握测量误差的分类和测量误差的估计以及校正方法。掌握传感器的定义、组成和作用，了解传感器的分类。了解传感器的动态特性和静态特性。1.1检测技术理论基础1.1.1检测技术的概念与作用1.概念检测技术是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性了解和定量掌握所采取的一系列技术措施，它是产品检验和质量控制的重要手段。检测技术是以研究检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的

2、理论与技术为主要内容的一门应用技术学科。检测技术主要研究被测量的测量原理、测量方法、检测系统和数据处理等方面的内容。不同性质的被测量要采用不同的原理去测量，测量同一性质的被测量也可采用不同测量原理。2.作用对产品进行质量评价；保证大型设备安全经济运行；对多种参数进行长期动态检测，以便及时发现异常情况，加强故障预防，达到早期诊断的目的，可以避免严重的突发事故，保证设备和人员的安全，提高经济效益；可采用计算机来处理检测信息，进行分析、判断，及时诊断出故障并自动报警或采取相应的对策；也是自动化系统中不可缺少的组成部分。3.工业检测中涉

3、及的物理量分类热工量：温度t（℃、K、℉）压力（压强）p（Pa）、压差Δp、真空度、流量q（t、m3）、流速v（m/s）、物位、液位h（m）机械量：直线位移x（m）、角位移α、速度、加速度a（m/s2）、转速n（r/min）、应变ε（m/m）、力矩T（Nm）、振动、噪声、质量（重量）m（kg、t）几何量：长度、厚度、角度、直径、间距、形状、粗糙度、硬度、材料缺陷等物体的性质和成分量：空气的湿度（绝对、相对）、气体的化学成分、浓度、液体的粘度、浊度、透明度、物体的颜色状态量：工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异常状态（超温

4、、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等）电工量：电压、电流、频率、电阻、电容、电感……这些量在电工、电子等课程中讲授，大多数不属于本课程的范围。1.1.2检测系统的基本组成一个完整的检测系统或装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。1．传感器传感器是把被测量（非电量）转换成电化学量的装置。显然，传感器是检测系统与被检测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节。检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能决定的，因为检测系统的其他环节无法添加新的监测信息，并且不易消除传

5、感器所引入的误差。传感器通常以电信号的形式输出，以便于传输、转换、处理和显示。输出电量的形式多种多样，如电压、电流等。输出信号的形式一般由传感器的原理确定。2．信号调理电路信号调理电路包括放大（衰减）电路、滤波电路、隔离电路等。其中的放大电路的作用是把传感器输出的电量变成具有一定驱动和传输能力的电压、电流或频率信号等，以推动后级的显示器、数据处理装置及执行机构。3．显示器显示器是检测人员和监测系统联系的主要环节，其主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。目前常用的显示记录装置有四类：模拟显示、数字显示、图象显示及记录仪等。

6、模拟量是指连续变化量。模拟显示是利用指针对标尺的相对位置来表示读数的，常见的有毫伏表、微安表、模拟光柱等。4．数据处理装置数据处理装置用来对测试所得的实验数据进行处理、运算、逻辑判断、线性变换，对动态测试结果作频谱分析（幅值谱分析、功率谱分析）、相关分析等，完成这些工作必须采用计算机技术。5．执行机构所谓执行机构通常是指各种继电器、电磁铁、电磁阀门、电磁调节阀、伺服电动机等，它们在电路中是起通断、控制、调节、保护等作用的电器设备。许多检测系统能输出与被测量有关的电流或电压信号，作为自动控制系统的控制信号，去驱动这些执行机构。1.

7、1.3检测技术的发展趋势科学技术的迅猛发展，为检测技术的现代化创造了条件，主要表现在以下两个方面。（1）人们研究新原理、新材料和新工艺所取得得的成果，将产生更多品质优良的新型传感器。（2）检测系统或检测装置目前正迅速地由模拟式、数字式向智能化方向发展。1.2测量方法及其分类1.2.1测量方法1.测量测量是检测技术的重要组成部分，是以确定被测对象量值为目的的一系列操作。测量是将被测量与同种性质的标准量进行比较，从而确定被测量对标准量的倍数。它可由下式表示：——被测量值；——标准量，即测量单位；——数值(比值)，含有测量误差。式中测

8、量方法的分类多种多样，例如，根据在测量过程中，被测量是否随时间变化，可分为静态测量和动态测量；根据测量手段分类，可分为直接测量、间接测量和组合测量；按测量方式分类，可分为偏差式测量、零位式测量和微差式测量等。2.直接测量、间接测量和组合测量(1)直接测量在使用仪