第1章节 检测技术的基础知识.pptVIP

传感器与检测技术 Sensor and Measurement Technology;什么是传感器？; 结论: 传感器处于外界环境与检测系统的接口位置，是检测系统获取信息的窗口。 ;课程主要内容;传感器原理;3.传感器的组成;例： 设计一个简单实验装置，测量一个直线运动的汽车的加速度（规定的被测量）。;敏感元件;能将温度转换为电压的传感器—热电偶; 按用途分类: 位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器等;超声传感器 ;6.传感器的应用领域;工业检测、自动控制系统;工业检测、自动控制系统; 楼宇自动控制系统;楼宇自动控制系统示意图;  汽车与传感器 ; 传感器与家用电器;传感器在机器人领域的应用 ;传感器在医学上的应用 ;传感器与环境保护 ;传感器与航空及航天 ;传感器与遥感技术 ;兵器领域 ;未来世界传感器的应用产物;5.当前传感器技术的主要发展趋势;主要参考书及参考网站; 第1章 检测技术基础知识;1.1.1 检测技术;1.1.2 自动检测系统;测量：;1.测量误差：测量结果不能准确反映被测量的真值而存在 一定的偏差，这个偏差就是测量误差。;3.绝对误差：绝对误差是仪表的指示值x与被测量的真值L0 之间的差值，记做⊿x;仪器1；测量10mm长度，绝对误差为0.1mm。 仪器2：测量200mm长度，绝对误差为1mm。 哪个仪器的精度更高？;4.相对误差：绝对误差⊿x与被测量真值或实际值L0之比。 常用百分数表示。即; 使用相对误差来评定测量精度，也有局限性。 它只能说明不同测量结果的准确程度，但不适用于衡量测量仪表本身的质量。 为了更合理地评价仪表质量，采用了引用误差概念。;引用误差也是一种相对误差，常应用于多档和连续刻度的仪器仪表中。用于衡量测量仪表本身的质量。; 6.最大引用误差：如果以测量仪表整个量程中，可能出现的 绝对误差最大值⊿xm代替⊿x ，可得到 最大引用误差rm;7.精度等级：测量仪表一般采用最大引用误差不能超过的允许值 作为划分精度等级的尺度。 最大??用误差与精度等级G的关系为：;现有电压表1： 1.5级0～1000V， 电压表2： 2.5级0～300V，要测量220V的电压，试问采用哪个电压表更好、更精确？ ;一、根据误差出现的规律分为系统误差、随机误差和粗大误差。;2. 随机误差：服从统计规律的误差称为随机误差。; 系统误差表达式：;二、根据使用条件划分，可将误差分为基本误差和附加误差。 1.基本误差：仪器在标准条件下使用所具有的误差。 基本误差属于系统误差，测量仪表精度等级由基本误差决定。 2.附加误差：当使用条件偏离标准条件时，在基本误差的基础 上增加的新的系统误差，称为附加误差。 附加误差在使用时叠加到基本误差上去。; 研究测量误差的目的：;1.系统误差的发现和校正 在工程测量中，系统误差往往远大于随机误差。 系统误差的特点是出现具有规律性，一般可通过实验和分析研究确定与消除。 系统误差随测量时间变化的几种常见关系曲线如图： ; 上述三种关系曲线某种组合形态，呈现复杂规律变化的复杂变差型系统误差。;1.系统误差的判别和确定;（2）变差型系统误差的确定 变差型系统误差：测量系统误差按某种确定规律变化。;（1） 交换法 将引起系统误差的某些条件(如被测量的位置等)相互交换，而保持其它条件不变，使产生系统误差的因素对测量结果起相反的作用，从而抵消系统误差。;（2） 抵消法 改变测量中的某些条件(如测量方向)，使前后两次测量 结果的误差符号相反，取其平均值以消除系统误差。;（3）补偿法;（4）差分法;3.随机误差的影响及统计处理;;σ对正态分布的影响示意图;动态特性----被测量随时间快速变化时传感器 输入与输出之间的关系。;1.3 传感器的基本特性;缓慢变化的测量-静态测量;动态测量;线性度;一、精确度 1.准确度：输出值与真值的偏离程度。 是系统误差大小的标志。 2.精密度：说明测量传感器输出值的分散性。 是随机误差大小的标志。 3.精确度：精密度和准确度的总和。;