微机控制系统设计(-)概述.ppt

*;一、检测技术的作用及其组成 ;;二、检测系统的传感器 ;*;*;*;*;;;*;; 一、线性度：校准曲线接近拟合直线的程度。 线性度 =B/A*100% B为校准曲线与拟合直线的最大偏差。 A为测量系统满量程输出值，即装置的标称输出范围。; 二、迟滞：传感器在正（输入量增大）、反（输入量减小）行程中，输出/输入特性曲线的不重合程度。 在数值上是用同一输入量下所得滞后偏差的最大值H与测量系统满量程输出值A之比值的百分数表示，即;三、重复性： 传感器在同一条件下，被测输入量按同一方向作全量程连续多次重复测量时，所得输入/输出曲线的不一致程度，称重复性。 重复性是衡量测量结果分散性的指标，即随机误差大小的指标，在数值上是用测量结果标准偏差σ的2倍～3倍与测量系统满量程输出值A之比值的百分数表示，即;四、灵敏度： 传感器在静态标准条件下，输出变化对输入变化的比值称灵敏度。;五、分辨力： 传感器能检测到的最小输入增量称分辨力。 分辨率是用全量程范围内最大的ΔX（最小输入变化量）与测量系统满量程输出值A之比值的百分数表示。;六、稳定性 ： 传感器在相同条件下，在相当长时间内，其输出/输入特性不发生变化的性能。;七、精确度： 简称精度。它表示传感器的输出量与被测量的实际值之间的符合程度，包括传感器的测量值精度和重复精度。;八、漂移： 由于传感器内部因素或外界干扰的情况下，传感器的输出变化称为漂移。 当输入状态为零时的漂移称为零点漂移。 在其他因素不变情况下，输出随着时间的变化产生的漂移称为时间漂移。 随着温度变化产生的漂移称为温度漂移。 ; 动态特性： 传感器测量动态信号时，输出对输入的响应特性。 由于输入量是时间的函数，因此输出量也随时间而变化，而且还与输入信号的频率有关。 表征测量系统动态特性指标常有频域指标和时域指标，频域指标由幅频特性和相频特性可得，时域指标由阶跃响应特性可得。;*;*; 1、电位器式传感器： 电位器是一种常用的机电元件，广泛应用于各类电器和电子设备中。 电位器式传感器可将机械的直线位移或角位移输入量转换为与其成一定函数关系的电阻或电压输出。  它除了用于线位移和角位移测量外，还广泛应用于测量压力、加速度、液位等物理量。 ;1、电位器式传感器： 电位器种类很多，大量采用的是线绕式。它是用电阻系数很大的金属导线绕在绝缘骨架上而制成，滑动触头（电刷）的位移使输出电阻或电压发生变化。;(1)空载特性： 在输出端不接负载时所得到的特性。;;电位器式传感器的特点与应用：;按制作方式：;按制作方式：;按制作方式：;例题：;2、电阻应变式传感器;;应变式电阻传感器是以电阻应变片为转换元件的传感器，公式：;;3、电感式传感器;电涡流式传感器工作原理： 把一个线圈放到一块金属导体附近，当线圈通过交流电流I1时，在线圈的周围会产生交变磁场H1，使置于交变磁场中的金属导体中感应出交变电流I2，此电流呈旋涡状，故称“电涡流”。;原来线圈的阻抗发生变化，线圈阻抗变化的大小与金属导体 的电导率σ、磁导率μ、厚度h，线圈激励电流I和角频率ω 以及线圈与金属导体之间的距离d等参数有关。; 由上式可知，只要改变函数中任一参数，都可使线圈阻抗 发生变化，若固定某些参数恒定不变，只变化其中某一参数， 此时阻抗就与这个参数成单值函数关系。使用广泛的电涡流 位移传感器，只使阻抗Z与距离d成单值函数关系。;; 简单电感传感器具有以下特点： （1）结构简单，工作可靠； （2）灵敏度高，分辨力较大； （3）测量精度较高； （4）频率响应较低，不宜测高频动态参量。 该传感器广泛用于测量位移量，也可以测量能引起位移变 化的参量，如力、压力、速度、加速度、流量、厚度等。 电涡流式传感器的特点是结构简单，灵敏度高，测量范围 大，抗干扰能力强，具有非接触测量等。常用它来测量位移、 振动物体的振幅、零件几何尺寸、表面粗糙度及裂纹等。;4、电容式传感器;5、压电式传感器 ;压电式传感器的特点：; ;*;*;;（2） 绝对值式编码器 绝对式编码器是把被测转角通过读取码盘上的图案信息直接转换成相应代码的检测元件.;（二）、光 栅 光栅是一种新型的位移检测元件,是一种将机械位移或模拟量转变为数字脉冲的测量装置.