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安全检测技术 8:00-10:00 11109 安全检测：为及时获得工业危险源的安全状态信息，需将信息通过物理和化学的方法转换为观测的物理量（模拟的或数字的信号） 安全检测研究的内容：1）被测量的检测原理2）检测方法3）检测系统及数据处理 安全检测技术的特点：1）可靠性和安全性2）检测困难和高灵敏度3）检测灾害点分布及及时性4）维护的难度大5）涉及多领域多学科 第二章 传感器：能够感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置 传感器的组成：由敏感元件，传感元件，测量电路组成 内涵：1）从传感器输入端来看，一个指定的传感器只能感受或响应规定的物理量，即传感器对规定的被测量具有最大灵敏度和最小的选择性2）从输出端来看，传感器对输出信号为“可用信号”3）从输出与输入关系来看，具有“一定规律” 信号：可以反应被测系统的状态或特征的信息，是带有一定信息的时间函数 信息：自然界中的信息是丰富多彩的，有声，光，电，压力，流量，烟，气味等 信号与信息的区别：1）信号是信息载体，是物质，具有能量2）同一信息可以用不同的信号来运载3）信息是客观存在或运动状态的特征，它总是通过某些物理量的形式表现出来，这些物理量就是信号 系统误差：在相同条件下多次测量同一物理量时，其误差的绝对值和符号保持恒定，或在条件改变时，按某一确定的规律变化的误差 随机误差：在相同条件下多次测量同一物理量时，在已经消除引起误差的因素之后，测量结果仍有误差，而其变化是无规律的随机变化 精度：表示测量的总误差。只有准确度和精密度都高时，精度才高 检测系统的静态特征：指被测物理量处于稳定状态时系统的输入—输出特性 衡量检测系统静态特征的重要指标：线性度，灵敏度，迟滞和重复性 线性度;用特性曲线与其拟合直线之间的最大偏差与仪器或传感器满量程之比来表示 灵敏度：传感器与测试系统在稳态下输出变化值与输入变化值的比值 迟滞性：说明传感器正（输入量增大）反（输入量减小）行程的输出输入特性曲线的不重合的程度 重复性：测量系统或传感器在输入量按同一方向做全程连续多次变动时所得的特性曲线不一致的程度 检测系统的动态特征：检测系统对于随时间变化的输入量的响应特征 第三章 电阻应变片的工作原理：应变片的工作是建立在敏感元件应变效应原理之上的。金属丝的电阻随着它的机械变形（拉伸或压缩）的大小而发生相应的变化的现象 电阻应变片主要参数： 应变片的电阻值：用来安装的应变片，在不受外力的情况下，于室温条件下测定的电阻值 灵敏度：传感器或测试系统在稳态下输出变化值与输入变化值的比值，用k表示 横向效应：在测量纵向应变时，圆弧部分产生一负的电阻变化，从而降低了应变片灵敏度的现象 允许电流：不因电流产生热量影响检测精度，应变片允许通过的最大电流 应变极限：粘贴在试件上的应变片所能测量的最大应变值 机械滞后：对粘贴的应变片，在温度一定时，增加和减少机械应变过程中同一机械应变量时指示应变的最大差值 零点漂移：已粘好的应变片，在温度一定和不承受机械应变时，指示应变随时间的变化 蠕变:已黏贴好的应变片，在温度一定并承受一个恒定的机械应变时，指示应变随时间的变化 绝缘电阻：敏感栅与基底间的电阻值 对于钢试件，V 600m/s被测频率为300HZ，欲使测试误差小于5%应变片如何选择： 解：若 ，由 压电传感器的工作原理：以某些物质的压电效应为基础，这些物质在沿一定方向受到拉力或压力作用而发生形变时，其表面会产生电荷。若将外力去掉，它们又重回到不带电状态，这种现象称为压电效应 压电传感器的输出有几种形式？它配的前置放大器有哪两种？ 压电传感器的输出形式有电压输出和电荷输出两种。其配置的前置放大器分为电压放大器和电荷放大器两种。它们的主要区别是：当使用电压放大器时，整个测量系统对电容的变化非常敏感，尤其是对连接电缆长度的变化更为明显。因此不适合远距离测量。使用电荷放大器，电缆长度变化的影响可忽略不计，这也是其最突出的特点，可用于远距离测量。但前者与后者相比，电路简单，元件少，价格便宜，工作可靠。 采用补偿的目的：主要是把热电偶的参比延伸到远离高温区的地方，从而使参比端的温度相对稳定或变化范围缩小。 补偿电桥的作用就是用来补偿热电偶自由端的温度。 热电偶的工作原理：热电偶是利用热点效应而工作的传感器，即用两种不同的导体连接组成一个闭合回路，在两接点存在温差时，两者之间产生电动势，因而在回路中形成一定大小的电流，这种现象称为热电效应 热电偶为什么适合于远距离测量 在热电偶中引入仪表对温度的测量有无影响 在引入仪表后，两端的接触电势分别为： 、、； 则两端电势差: 仍只与温度有关，所以引入仪表对热电偶没有影响 红外测温装置图及各部分功能： 半导体热敏电阻：NTC负温度系数热敏电阻；PTC正温度系数热敏电阻；CTR临