《传感技术与应用》电子课件.PPT

《传感技术与应用》（第二版） 《传感技术与应用》电 子 课 件 绪 论 02 传感器的作用 传感器是从外界获取信息的感觉器官。 在基础学科和尖端技术研究中，可以测量 大到上千光年的茫茫宇宙，小到10-13cm的微观粒子； 长到数十亿年的天体演化，短到10-24s的瞬间反应； 高达5×108 ℃的超高温、3×108Pa的超高压， 低到0.01K的超低温、10-13Pa的超真空； 强到25T以上的超强磁场，弱到10-11T的超弱磁场。 故人们形象地把传感器称为“电五官”。 03、传感技术的特点 1、知识密集程度甚高，边缘学科色彩浓厚。 2、内容范围广且离散。 3、技术复杂，工艺难度大。 4、功能优越，性能良好。 5、品种繁多，应用广泛。 （1）、向集成化发展 （2）、向微型化发展 （3）、向数字化和智能化发展 （4）、向应用广阔领域发展 （5）、向光纤传感器发展。 （6）、向生物传感器和仿生 传感器发展。 一、 电子测量 3、电子测量具有以下特点： （1）、测量范围极宽。 （2）、测量仪器的量程广。 （3）、测量准确度高。 （4）、测量速度快。 （5）、易于实现遥测和长期不间断测量。 （6）、易于实现测量过程的自动化和测量仪器的微机化。 一、 电子测量 1、测量——是为确定被测对象的量值而进行的 实验过程。 2、电子测量——广义上说，凡是利用电子技术进 行的测量都是电子测量。狭义上说，电子测 量是指在电子学中测量有关电的量值。 3、电子测量的内容： （1）电能的测量。如电压、电流、电功率。 （2）元件和电路参数的测量。如电阻、电容、电 感、阻抗、品质因数、电子器件的参数等。 （3）电信号特性的测量。如波形、失真度、频率、 相位、调制度等。 （4）电子电路性能的测量。如放大倍数、衰减量、 灵敏度、噪声指数等。 （5）特性曲线显示。如幅频特性、器件特性曲线等 在上述各种参数中，电压、频率、时间、阻抗 是基本参数。 4、电子测量具有以下特点： （1）测量范围极宽。 （2）测量仪器的量程广 （3）测量准确度高。 （4）测量速度快。 （5）易于实现遥测和长 期不间断测量。 （6）易于实现测量过程 的自动化和测量 仪器的微机化。 二、 测量方法分类 1、按测量性质分类：时域测量、频域测量、数据域测量、随机测量。 2、按测量手段分类：直接测量、间接测量、组合测量。 3、按测量方式分类 ：替代法、指零法、差值法。 4、按与被测量的距离分类 ：原位测量、远距离测量。 5、按测量敏感元件是否接触被测介质分类：接触测量和非接触测量； 6、按被测量与时间的变化情况分类：静态测量和动态测量； 7、按测量系统是否向被测对象施加能量分类：主动测量和被动测量。 三、测量误差 （一）、 有关误差的基本知识 1、等精度测量。在同一条件下所进行的一系列重复测量称为等精度测量。 2、非等精度测量。在多次测量中，如对测量结果精确度有影响的一切条件不能完全维持不变。称为非等精度测量。 3、真值。被测量本身所具有的真实大小 4、约定真值。指足够接近一个真值的量。 5、实际值。测量次数无限多时，测量结果的算术平均值 。 6、标称值。测量仪器读数装置所指示出来的被测量数值。 7、测量误差。测量值与被测量的实际值之间的差值。 （二）、 误差表示方法 1、绝对误差Δ。测量值X与被测量真值A之间的差值。 Δ=X-A （1—3） 2、相对误差γ。绝对误差与被测量的约定值之比。 在实际测量中，相对误差有下列表示形式： （1）实际相对误差。绝对误差Δ与被测量的实际值A之比的百分数。 γA=（Δ/A）×100% （1—4） （2）示值相对误差。绝对误差Δ与仪器示值X之比的百分数。 γX=（Δ/X）×100%