第2章 测量的基础知识 检测技术与仪器 工程测试技术 教学课件.pptVIP

2.1 测量 1）测量的定义 为确定被测对象的量值而进行的实验过程称为测量。 2）测量的最基本形式 比较——将待测的未知量和予定的标准作比较。 3）量值 由测量所得到的被测对象的量值表示为数值和计量单位的乘积。 4）测量的分类 直接测量和间接测量。 2.1 测量(续) 2.1.1 直接测量 1、定义：无需经过函数关系的计算，直接通过测量仪器得到被测量值的测量为直接测量。 2、分类：可分为两种：直接比较和间接比较。 3、直接比较 1）定义：直接把被测物理量和标准作比较的测量方法称 为直接比较。 2）举例 ⊙天平测物体质量 ⊙用米尺测量物体长度 ⊙测量导体的电阻 2.1 测量(续) 4、间接比较 1）定义 利用仪器仪表——统称之为测量系统——把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另一种物理量的变化，并以人的感官所能接受的形式，在测量系统的输出端显示出来。 2）举例 ⊙水银温度计测体温 ⊙弹簧测物体的重量 2.1 测量(续) 2.1.2 间接测量 1）定义： 间接测量是在直接测量的基础上，根据已知的函数关系，计算出所要测量的物理量的大小。 2）特点 被测物理量不能用现有仪表直接测量得到，需通过数学关系计算得到。 如： 欲测量y, 首先测量x1, x2, x3, 才能得到3）举例 ①用线圈靶测弹丸速度； ②测运动物体的动能。 2.1 测量(续) 2.1.3 要使测量具有普遍科学意义的条件 1、作比较的标准必须是精确已知的，得到公认的； 2、进行比较的测量系统必须工作稳定，经得起检验。 §2.2 量值定义、计量单位 和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 2.2 量值定义、计量单位和标准量 §2.3 现代测试系统的基本组成 2.3 现代测试系统的组成(续) 1）传感器（一次仪表） 定义：将被测非电量通过某种原理转换成电信号的装置 作用：将被测非电量转换成便于放大、记录。 传感器的组成 2.3 现代测试系统的组成(续) ① 敏感元件 将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量的非电量（例如应变或位移）元件。{然后再利用传感元件，将这种非电量变换成电量。} 在许多传感器中，敏感元件由弹性材料做成，当承受外力作用时，它会产生弹性变形；当去除外力后，弹性变形消失并能完全恢复其原来的尺寸和形状。故又称弹性敏感元件 2.3 现代测试系统的组成(续) ② 传感元件 将感受到的非电量（如力、压力、温度梯度等）变换为电量的器件称为传感元件（或称变换元件）。 如应变计、压电晶体、压磁式器件、光电元件及热电偶等。 传感元件是利用各种物理效应或化学效应制成，它是传感器的核心。 说明: 将传感器分解成敏感元件和传感元件两部分仅仅只是方便了一类常见传感器的分析。并不是所有的传感器都包括两部分——如热敏电阻、光电器件等只有传感元件；如固态压阻式压力传感器等敏感、传感元件合二为一。 2.3 现代测试系统的组成(续)  2）中间变换与调理电路（二次仪表) 定义：将传感器输出的微弱信号进行放大，调理输出给记录仪器的装置： ① 直流放大器 ② 滤波器 ③ 应变仪 ④ 电荷放大器 2.3 现代测试系统的组成(续)  3）显示记录设备（三次仪表） ▲ 作用：把中间变换与测量电路送来的电压或电流信号不失真地显示和记录出来。如： ① 电子（光线）示波器； ② 光线记录仪，笔式记录仪，… ③ 电压表: 指针式、数字式