检测原理与技术--测试技术基础.pptVIP

中国矿业大学信电学院 董海波 电 话：E-mail: cumtdhb@ 课件：中国数字大学城-中国矿业大学-检测与转换技术 或/ -检测与转换技术 绪 论 主要学习内容 CH1 检测技术基础 CH2 电阻式传感器 CH3 电感式传感器 CH4 电容式传感器 CH5 光电/热电/压电/磁电/半导体传感器 CH6 测量转换技术/ 微机接口与虚拟仪器 学习目标 主要参考书 1.检测与转换技术 / 童敏明 中国矿业大学出版社 2.传感器原理及工程应用 / 郁有文 西安电子科技大学出版社 3.自动检测技术/宋文绪 冶金工业出版社 4.传感器与检测技术/陈杰 高等教育出版社 5.检测技术与仪表/王俊杰 武汉理工大学出版社 6.非电量电测技术/吴道悌 西安交通大学出版社 网络助手 华中科技大学工程测试基础网络课堂 百度“工程测试基础” 成都理工大学精品课程---- 8/2005/sensor 上海交通大学精品课程 /jc/ 查询电子元器件参数、资料 、 教学方式与考核 1.课程总计32学时，其中教学24学时，实验8学时。 2.课程考核 平时权重：25 实验权重：15 考试权重：60 第1章 检测技术基础 本章要点： 检测技术的基本概念 测量方法与测量误差 传感器的基本特性 学习要求： 掌握各种检测方法的基本概念 了解检测系统的结构特点 掌握测量误差的表示方法与性质 理解测量数据的处理方法 掌握传感器的基本特性 1.1 测量与测量方法 检测技术：研究自动检测系统中信号采集、信号变换、信号处理以及信号传输的理论和技术的一门应用技术。 信号采集：获取被检测系统中有用的信息量的过程； 信号变换：将所获得的信息量变换成电信号如电压、电流、频率、功率等形式的转换过程； 信号处理：将变换得到的电信号进行数字处理或进行数值运算的过程； 信号传输：将被测量信号进行远、近距离传递的过程。 检测技术是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。 1.1.1 测量系统 1.1.1 测量系统构成 测量系统是传感器与测量仪表、变换装置等的有机组合。 身边的检测系统 1.1.2 开环测量系统与闭环测量系统 （1） 开环测量系统：开环测量系统全部信息变换只沿着一个方向进行。 如图所示。 其中x为输入量， y为输出量， k1、k2、k3为各个环节的传递系数。 输入、输出关系为  y = k1 k2 k3 x （1-3） 采用开环方式构成的测量系统，结构较简单，但各环节特性的变化都会造成测量误差。 1.1.2 开环测量系统与闭环测量系统 （2） 闭环测量系统：闭环测量系统有两个通道, 一为正向通道, 二为反馈通道, 其结构如下图所示。 1.1.2 开环测量系统与闭环测量系统 其中Δx为正向通道的输入量, β为反馈环节的传递系数, 正向通道的总传递系数 k = k2·k3。 由图可知: 1.1.2 开环测量系统与闭环测量系统 当k1时，则 整个系统的输入输出关系由反馈环节的特性决定, 放大器等环节特性的变化不会造成测量误差, 或者说造成的误差很小。  根据以上分析可知,在构成测量系统时,应将开环系统与闭环系统巧妙地组合在一起加以应用, 才能达到所期望的目的。 1.2 测量与测量方法 测量：将被测量与同类标准量进行比较, 从而确定被测量对标准量的倍数的方法。 可表示为: 式中： x —— 被测量值；   u —— 标准量，即测量单位； n —— 比值（倍数），含有测量误差。 1.2.1 测量方法的分类 根据获得测量值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情况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、零位式与微差式测量; 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。 直接测量 直接测量：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。直