檢測(cè)技術(shù)及方法

1、3 檢測(cè)技術(shù)及方法分析檢測(cè)技術(shù)及方法分析自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版第二版化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社Contents3.1 檢測(cè)方法及其基本概念3.2 檢測(cè)系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)分析3.3 提高檢測(cè)精度的方法3.4 多元化檢測(cè)技術(shù)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社檢測(cè)及控制裝置與檢測(cè)及控制裝置與外界環(huán)境之間的三種界面關(guān)系外界環(huán)境之間的三種界面關(guān)系自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社v 傳感器的分類方法： 1）檢測(cè)對(duì)象：溫度、壓力、位移 2）傳感原理或反應(yīng)效應(yīng)：光電、壓電、熱阻 3）傳感器材料：半

2、導(dǎo)體、有機(jī)、無(wú)機(jī)、生物材料 4）應(yīng)用領(lǐng)域：化工、紡織、造紙、電力、家電、交通 5）反應(yīng)形式或能量供給方式：能動(dòng)被動(dòng)，能量變換能量控制 6）輸出信號(hào)形式：模擬量，數(shù)字量自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.1.1 開環(huán)型檢測(cè)與閉環(huán)型檢測(cè)開環(huán)型檢測(cè)與閉環(huán)型檢測(cè)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.1.2 直接檢測(cè)與間接檢測(cè)直接檢測(cè)與間接檢測(cè)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.1.3 絕對(duì)檢測(cè)與比較檢測(cè)絕對(duì)檢測(cè)與比較檢測(cè)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.1.4 偏差法與零位法偏差法與零位法v 偏差法： 開環(huán)，增益大 彈簧秤檢測(cè)重量v 零位

3、法： 反饋型閉環(huán) 天平自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.1.5 強(qiáng)度變量檢測(cè)與容量變量檢測(cè)強(qiáng)度變量檢測(cè)與容量變量檢測(cè)v 強(qiáng)度變量：壓力、溫度、電壓等表示作用的大小，與體積質(zhì)量無(wú)關(guān)。v 容量變量：長(zhǎng)度、重量、熱量等與占據(jù)空間相關(guān)，與體積質(zhì)量成比例。輸入輸出端的強(qiáng)度變量輸入輸出端的強(qiáng)度變量與容量變量與容量變量信號(hào)變量（粗箭頭）與信號(hào)變量（粗箭頭）與誤差變量（細(xì)箭頭）誤差變量（細(xì)箭頭）自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.1.6 微差法微差法v 測(cè)量被檢測(cè)量與已知量的差值。 游標(biāo)卡尺自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.1.7 替換法替換法v 置換被測(cè)物

4、與標(biāo)準(zhǔn)比較物的主次或先后順序自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.1.8 能量變換與能量控制型檢測(cè)元件能量變換與能量控制型檢測(cè)元件v 能量變換型檢測(cè)： 輸出信號(hào)的能量是傳感器吸收的能量的一部分，輸入信號(hào)的能量部分轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào) 太陽(yáng)能電池、熱電偶v 能量控制型檢測(cè)： 被檢測(cè)量控制了從電源轉(zhuǎn)向輸出信號(hào)的能量的流動(dòng) 光敏電阻、熱敏電阻自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.1.9 主動(dòng)探索與信息反饋型檢測(cè)主動(dòng)探索與信息反饋型檢測(cè)v 根據(jù)探索行為所逐一得到的檢測(cè)結(jié)果來判斷被檢測(cè)對(duì)象的性質(zhì)及狀態(tài)，并重復(fù)進(jìn)行探索，深入掌握其狀態(tài)。各種主動(dòng)探索與信息反饋檢測(cè)的形態(tài)各種主動(dòng)探索與信

5、息反饋檢測(cè)的形態(tài)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.2.1 檢測(cè)系統(tǒng)的基本功能檢測(cè)系統(tǒng)的基本功能1信號(hào)轉(zhuǎn)換與信號(hào)選擇2基準(zhǔn)保持與比較3顯示與操作自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.2.2 信號(hào)轉(zhuǎn)換模型與信號(hào)選擇性信號(hào)轉(zhuǎn)換模型與信號(hào)選擇性v 1）信號(hào)轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)模型： 獨(dú)立的輸入變量： 從屬的輸出變量： 內(nèi)部變量： 系統(tǒng)狀態(tài)方程： 標(biāo)定：檢測(cè)：12,ru uu12,my yy12,nx xx12121212,;,;,iinrjjnrxgx xx u uuyfx xx u uuuyyu自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.2.2 信號(hào)轉(zhuǎn)換模型與信號(hào)選擇性

6、信號(hào)轉(zhuǎn)換模型與信號(hào)選擇性v 2）信號(hào)選擇性： 選擇必要信號(hào)，消除其他變量的影響，提高檢測(cè)精度自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.2.3 檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析v 傳感器的輸入信號(hào)，除被檢測(cè)參數(shù)外，還有其他未知參數(shù)或干擾參數(shù)，因此，一般傳感器可視為多輸入單輸出系統(tǒng)傳感器的多輸入單輸出形式傳感器的多輸入單輸出形式自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.2.3 檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析v 3.2.3.1 補(bǔ)償結(jié)構(gòu)基本補(bǔ)償結(jié)構(gòu)基本補(bǔ)償結(jié)構(gòu)自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.2.3 檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析v 3.2.3.

7、2 差分結(jié)構(gòu) 利用了對(duì)稱與反對(duì)稱的輸入輸出特性。差動(dòng)結(jié)構(gòu)示意差動(dòng)結(jié)構(gòu)示意自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.3.1 時(shí)域信號(hào)選擇方法時(shí)域信號(hào)選擇方法v 1）基于同步加算的去噪方法v 2）基于響應(yīng)速度的分離方法基于同步加算的去噪結(jié)果基于同步加算的去噪結(jié)果自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.3.2 頻域信號(hào)選擇方法頻域信號(hào)選擇方法v 1）濾波放大與調(diào)頻放大方法 信號(hào)和噪聲所占有的頻率段不同調(diào)頻帶通放大原理調(diào)頻帶通放大原理自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.3.2 頻域信號(hào)選擇方法頻域信號(hào)選擇方法v 2）陷波放大方法 噪聲信號(hào)頻帶非常窄自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀

8、表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.3.2 頻域信號(hào)選擇方法頻域信號(hào)選擇方法v 3）鎖定放大方法 微弱信號(hào)埋沒在噪聲中時(shí)，主動(dòng)調(diào)制信號(hào)、抑制噪聲基于鎖定放大器的微弱信號(hào)檢測(cè)原理基于鎖定放大器的微弱信號(hào)檢測(cè)原理自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.4.1 多元檢測(cè)與檢測(cè)方程式多元檢測(cè)與檢測(cè)方程式v 被檢測(cè)量為，傳感器輸出為 ，多元檢測(cè)可以用聯(lián)立檢測(cè)方程式表示：v 線性，非線性1,nXxx1,nYyy1,iinyfxxYHX自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.4.2 多元復(fù)合檢測(cè)多元復(fù)合檢測(cè)v 若被檢測(cè)量有n個(gè)，那么最少需要n個(gè)獨(dú)立的檢測(cè)方程式。v 獨(dú)立的檢測(cè)方程式個(gè)

9、數(shù)不夠時(shí)，可以給未知參數(shù)加上已知量，采用同一檢測(cè)原理，構(gòu)成另一檢測(cè)方程。v 例：吹氣式液位檢測(cè) 通過測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)的壓力進(jìn)而檢測(cè)液位吹氣式液位計(jì)的復(fù)合檢測(cè)原理吹氣式液位計(jì)的復(fù)合檢測(cè)原理自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.4.3 多元識(shí)別檢測(cè)多元識(shí)別檢測(cè)v 例：多傳感器氣體成分分析v 以金屬氧化物半導(dǎo)體膜為主v 對(duì)多成分氣體的反應(yīng)交叉靈敏性是非線性的多傳感器氣體成分分析系統(tǒng)及多元膜傳感器多傳感器氣體成分分析系統(tǒng)及多元膜傳感器自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.4.3 多元識(shí)別檢測(cè)多元識(shí)別檢測(cè)v 用反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)模式標(biāo)定 特征提取，模式識(shí)別多傳感器陣列的反應(yīng)模式多傳感器陣列的反應(yīng)模式自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng) 第二版化學(xué)工業(yè)出版社3.4.4 構(gòu)造化檢測(cè)構(gòu)造化檢測(cè)v 例：構(gòu)造光檢測(cè)物體