检测与转换技术第1章幻灯片.ppt

检测与转换技术 潘达儒 2007.9 课程介绍 检测与转换技术: 自动检测+自动转换技术 信息提取,信息转换,信息处理 课程内容: 电工仪表,传感器技术,误差理论 及数据处理 课程目的: 掌握检测与转化技术的基本概念,基本原理 传感器的工作原理,结构和应用 现代测试技术的一般概念. 课程安排 第一章检测与转换技术的理论基础 第四章传感器的特性 第五章电能量传感器 第六章 电参数传感器 第七章 位移-数字传感器 第八章 常用半导体传感器 第十一章 设计自动测试系统 的几个问题 第一章检测与转换技术的理论基础 基本概念: 检测与转换技术: 自动检测+自动转换技术 信息提取 信息转换 信息处理 一.检测技术在国民经济中的地位和作用 检测技术在海啸预报中的应用 检测技术在飞行器中的应用 二、工业检测技术涉及的内容 热工量： 温度 压力（压强）、压差、真空度、流量q、 流速、物位、液位 机械量： 直线位移、角位移、速度、加速度、转速、应变 、力矩、振动、噪声、质量（重量） 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 工业检测涉及的内容 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、过载、泄漏、变形、断裂等） 电工量（U、I、f、R、Z、……在电工、电子等课程中讲授，大多数不属于本课程的范围。） 三、自动检测系统的组成 一种典型的自动检测系统 （检测系统在发电厂的应用） 能将温度转换为电压的传感器—热电偶 目前常用的显示器有四类：模拟显示、数字显示、图象显示及记录仪等 特点：直观 光柱也属于模拟显示 数字式仪表 LED亮度高、耐振动；LCD耗电省、集成度高，但不利于夜间观察。 带背光板的LCD可以在夜间观看 图像显示 带RS-232接口的万用表及图像显示 记录仪 数据处理装置 执行机构 各种继电器 电磁阀门的控制线圈 加上额定电压后，电磁阀门导通，被控对象可以是液体或气体。 电磁调节阀 利用电动力调节球阀的角度，从而控制阀门的通流能力。 伺服电动机 可以正转、反转、快转、慢转 伺服型 雷达天线 1.提高性能 2.应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域 3.发展集成化、功能化的传感器 4.采用计算机技术，使检测技术智能化 5.发展网络化传感器及检测系统 1.提高测量精度 将量程切换到2V时，最小显示值为1μV 1.提高可靠性 2.应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域 2.应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域 2.应用新技术和新的物理效应，扩大检测领域 2.应用新技术和物理效应，扩大检测领域 3.发展集成化、功能化的传感器 可拍照的手机 4.采用计算机技术，使检测技术智能化 5.发展网络化传感器及检测系统 测量误差的基本原理 1.1测量误差的基本概念 1.2测量误差的表示方法 测量误差有绝对误差和相对误差两种表示方法。 1.绝对误差 （1）定义：由测量所得到的被测量值与其真值之差，称为绝对误差 1.2测量误差的表示方法 （2）修正值 与绝对误差的绝对值大小相等，但符号相反的量值，称为修正值 测量仪器的修正值可以通过上一级标准的检定给出，修正值可以是数值表格、曲线或函数表达式等形式。 被测量的实际值 1.2测量误差的表示方法 2.相对误差 一个量的准确程度，不仅与它的绝对误差的大小，而且与这个量本身的大小有关。 例：测量足球场的长度和广州市到北京市的距离，若绝对误差都为1米，测量的准确程度是否相同？ （1）相对真误差、实际相对误差、示值相对误差 相对误差：绝对误差与被测量的真值之比 相对误差是两个有相同量纲的量的比值，只有大小和符号，没有单位。 1.2测量误差的表示方法 实际相对误差： 用实际值A代替真值A0 示值相对误差： 用测量值X 代替实际值A 1.2测量误差的表示方法 （2）分贝误差——相对误差的对数表示 分贝误差是用对数形式（分贝数）表示的一种相对误差，单位为分贝（dB）。 电压增益的测得值为 误差为 用对数表示为增益测得值的分贝值 分贝误差 1.2测量误差的表示方法 1.3 一次直接测量时最大误差估算 满度相对误差（引用相对误差） 用测量仪器