自动检测技术与装置第二章一二节.pptVIP

控制科学与工程学系 第一节 参数检测的原理与方法 一、自然规律与检测技术 守恒定律 场的定律 物质定律 统计法则 二、基础效应 光导效应 第一节 参数检测的原理与方法 光生伏特效应 光电子发射效应 压阻效应 压电效应 压磁效应 热电效应 霍尔效应 第一节 参数检测的原理与方法 三、参数检测的一般方法 参数的检测是利用敏感元件把被测参数的信息转换为另一种形式的信息，便于进一步进行信息处理（变换）或显示 参数检测一般可分为： 光学法 力学法 第一节 参数检测的原理与方法 热学法 电学法 声学法 磁学法 射线法 对敏感元件的要求 适用范围、测量范围、输出特性 第二节 机械式检测元件 机械式检测元件是将被测量转换为机械量信号（通常是位移、振动频率、转角等）输出，可用于压力、力、加速度、温度等参数的测量，具有结构简单、使用安全可靠、抗干扰能力强等特点 最常用的机械式检测元件包括弹性式检测元件以及振动式检测元件 第二节 机械式检测元件 一、弹性式检测元件 弹性元件的基本性能 弹性特性 指弹性元件的输入量与由它引起的输出量之间的关系 刚度： 灵敏度 第二节 机械式检测元件 弹性元件的滞弹性效应 指材料在弹性变化范围内同时伴有微塑性变形，使应力和应变不遵循虎克定律而产生非线性的现象。其表现形式很多，如弹性滞后、弹性后效（蠕变）、应力松弛等 弹性滞后 弹性后效 应力松弛 第二节 机械式检测元件 弹性元件的热弹性效应 弹性模量的温度系数 频率温度系数 膨胀系数 弹性元件的固有频率 弹性元件的质量、弹性、弹性后效共同决定了 其固有频率。弹性元件的动态特性与它的固有 频率是密切相关的。固有频率越高则弹性元件 响应越快 第二节 机械式检测元件 弹性元件的材料及种类 弹性元件的材料 马氏体弥散硬化不锈钢 Ni基弥散硬化恒弹性合金 Nb恒弹性合金 铍青铜 石英晶体 半导体硅材料 陶瓷材料 第二节 机械式检测元件 弹性元件的种类 弹簧管 结构原理图 弹簧管压力表 螺旋弹簧管、盘簧管 第二节 机械式检测元件 薄壁圆筒 薄壁圆筒受力示意图 第二节 机械式检测元件 波纹管 波纹管 双波纹管压力表 波纹管示意图 第二节 机械式检测元件 膜片 金属膜片 膜盒压力表 膜片压力表 第二节 机械式检测元件 二、其他机械式检测元件 机械式振动检测元件是较为新型的机械式检测元件，它将被测量（如力、压力、密度等）的变化转换为谐振元件的固有频率的变化，利用谐振技术完成参数的检测 目前较为常用的有振弦式、振筒式 第二节 机械式检测元件 振弦式检测元件 振筒式检测元件 控制科学与工程学系