河南理工大学检测与转换技术考前总结(原创).docxVIP

【1】检测与转换技术包括自动检测技术和自动转换技术，信息技术重要组成。检测与转换技术是以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容。完整检测与转换过程：信息的提取、信号的分析与转换、数据的存储与传输、显示或打印。【2】检测是一个比较的过程，即将被检测对象与它同性质的标准量进行比较，获得被检测量为标准量的若干倍的数量概念。检测是一个过程，包括比较、平衡、误差和读数，核心是比较，并进行一定的变换。检测的目的就是求取被检测量的真值（一定客观条件，某物理量确切存在的真实值）。检测结果偏离真值的大小可用检测误差衡量。检测误差的大小反映了检测结果的好坏，即检测精度的高低。绝对误差：示值与公认的约定真值之差。实际相对误差：绝对误差与被检测实际值。示值（标称）相对误差：绝对误差与示值。满度相对误差：用绝对误差与检测仪表量程的满刻度值的百分比值来表示的相对误差。误差出现的规律：系统（必要技术措施，数据处理采取修正）、随机（算术平均值）、粗大（剔除不用）。系统误差消除方法：交换、上下读数、校准、补偿法。检测系统：敏感元件、信号的转换与处理电路、显示电路、信号传输。【3】参数检测一般方法（光力热电声磁（学）射线法）以自然规律为基础，利用某些敏感元件特有的物理化学生物等效应，把被检测变量的变化转换为敏感元件某一物理化学量的变化。常用的流量检测仪表：节流式差压、容积式、速度式、质量（流量计）接触式测温：膨胀式温度计，压力式温度计，热电阻、热电偶测温，热敏电阻测温（非）辐射测温。【4】传感器定义：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器组成框图及作用。敏感元件传感器中能直接感受或响应被测量的部分非电量； 转换元件能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号；信号调理转换电路传感器输出信号一般都很微弱，需要进行放大、运算调制等；辅助电源信号调理转换电路及传感器的工作都需要辅助的电源。静态性能指标:线性度（传感器输出与输入之间数量关系的线性程度）灵敏度（输出量增量与引起输出量增量的相应输入量增量之比）迟滞（传感器在输入量由小到大正行程及输入量由大到小反行程变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象）重复性（传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时所得特性曲线不一致的程度）。分辨力、阈值、稳定性、漂移。【5】电位器的负载特性和负载误差：电位器输出端带有有限负载时所具有的特性;负载特性相对于空载特性的偏差为负载误差。应变片式电阻传感器 应变效应是指当金属体或半导体在受到外力作用而发生机械变形时，其电阻值相应地发生变化。当电桥各桥臂电阻满足如下条件时电桥平衡。当R变化时，利用可以进行测量电路阻值。温度误差的补偿方法：应变片温度自补偿法和电路补偿法。压阻式传感器用半导体应变片制作，原理基于半导体材料的压阻效应（是指半导体材料受到压力作用后，其电阻率发生明显变化现象）半导体应变片优点：灵敏系数比金属电阻应变片的灵敏系数大数十倍，通常不需要放大器就可以直接输入显示器或记录仪，可简化测试系统。应用举例：摩托车汽油油位传感器；手提式电子称；数字血压计。【6】压电效应：当沿着一定方向对某些电介质施加压力或拉力而使其变形时，内部就产生极化现象，在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力去掉后，又重新恢复到不带电状态；当作用力方向改变时，电荷的极性也随着改变；产生的电荷量与外力的大小成正比。这种现象称为正压电效应。压电效应的特点是具有可逆性。当在电介质的极化方向施加电场时，电介质本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也随着消失，逆压电。压电传感器等效电路三个参数（Ua = q比Ca）常用的前置放大电路有几种？各有什么特点？电压放大器和电荷放大器：前置放大器两种形式，电压放大器的输出电压与输入电压（即传感器的输出电压）成比例，这种电压前置放大器一般称为阻抗变换器；电荷放大器的输出电压与输入电荷成比例。这两种放大器的主要区别是：使用电压放大器时，整个测量系统对电缆电容的变化非常敏感，尤其是连续电缆长度变化更为明显；而使用电荷放大器时，电缆长度变化的影响差不多可以忽略不计。常见的压电元件的组合形式？各适用于哪些场合？常见的压电元件的组合形式有串联和并联两种方式。其中并联接法输出电荷大，本身电容也大，时间常数大，适用于测量慢变信号，当采用电荷放大器转换压电元件上的输出电荷q时，并联方式可以提高传感器的灵敏度，所以并联方式适用于以电荷作为输出量的地方。串联接法的输出电压大，本身电容小，当采用电压放大器转换压电元件上的输出电压时，串联方法可以提高传感器的灵敏度，所以串联方式适用于以电压作为输出信号，并且测量电路输入阻抗很高的地方。【7】电感式传感器，种类：利用自感原理的自感式传感器（通常称电感式传感器）利用互感原理的差