檢測(cè)技術(shù)總結(jié)課件

1、檢測(cè)技術(shù)總結(jié)檢測(cè)技術(shù)總結(jié)給定值A(chǔ)/D微機(jī)對(duì)象傳感器D/A信號(hào)調(diào)理測(cè)控系統(tǒng)組成框圖反饋通道第一章緒論給定值A(chǔ)/D微機(jī)對(duì)象傳感器D/A信號(hào)調(diào)理測(cè)控系統(tǒng)組成框圖反LTLT液位調(diào)節(jié)器液位變送器電動(dòng)調(diào)節(jié)閥泵儲(chǔ)水箱上水箱下水箱水箱液位控制系統(tǒng)工藝流圖第一章緒論LTLT液液位變送器電動(dòng)調(diào)節(jié)閥泵儲(chǔ)水箱上水箱下水箱水箱液位控給定單元控制器電動(dòng)調(diào)節(jié)閥上水箱液位變送器XRX iX e擾動(dòng)液位測(cè)控系統(tǒng)組成框圖液位檢測(cè)系統(tǒng)組成框圖A/D微機(jī)上水箱顯示液位變送器第一章緒論給定單元控制器電動(dòng)調(diào)節(jié)閥上水箱液位變送器XRX iX e擾動(dòng)一、靜態(tài)特性A/D微機(jī)對(duì)象傳感器輸出信號(hào)調(diào)理檢測(cè)裝置XY1、靜態(tài)特性參數(shù)（1）零點(diǎn)（2）量程

2、（測(cè)量范圍）X minX maxY minY max對(duì)應(yīng)第二章檢測(cè)裝置基本特性一、靜態(tài)特性A/D微機(jī)對(duì)象傳感器輸出信號(hào)調(diào)理檢測(cè)裝置XY1、（3）分辨力檢測(cè)裝置能夠有效辨別最小輸入變化量的能力。（4）精度反映檢測(cè)裝置的最大測(cè)量誤差。例如人體體溫計(jì)精度：0.1測(cè)量范圍：3545 2、靜態(tài)特性質(zhì)量指標(biāo)線性度、滯差、重復(fù)性、靈敏度。第二章檢測(cè)裝置基本特性（3）分辨力檢測(cè)裝置能夠有效辨別最小輸入變化量的能力。（4）標(biāo)準(zhǔn)裝置待測(cè)裝置XY2Y1標(biāo)準(zhǔn)器具3、檢測(cè)裝置的標(biāo)定特點(diǎn)：輸入確定，測(cè)試并對(duì)比輸出，計(jì)算靜（動(dòng)）態(tài)質(zhì)量參數(shù)，確定是否合格。xyFSxm0y1y2國(guó)家計(jì)量省市級(jí)部門用專用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量?jī)x器檢定第二章檢

3、測(cè)裝置基本特性標(biāo)準(zhǔn)裝置待測(cè)裝置XY2Y1標(biāo)準(zhǔn)器具3、檢測(cè)裝置的標(biāo)定特點(diǎn)：輸二、動(dòng)態(tài)特性A/D微機(jī)對(duì)象傳感器輸出信號(hào)調(diào)理檢測(cè)裝置XY1、定義2、要求第二章檢測(cè)裝置基本特性二、動(dòng)態(tài)特性A/D微機(jī)對(duì)象傳感器輸出信號(hào)調(diào)理檢測(cè)裝置XY1、3、研究方法時(shí)域瞬態(tài)響應(yīng)法，標(biāo)準(zhǔn)的輸入信號(hào)階躍輸入。頻域頻率響應(yīng)法，標(biāo)準(zhǔn)的輸入信號(hào)正弦輸入。4、時(shí)域瞬態(tài)響應(yīng)法機(jī)電熱等一階模型加階躍輸入。時(shí)域輸入輸出微分方程形式：復(fù)域傳遞函數(shù)時(shí)域響應(yīng)第二章檢測(cè)裝置基本特性3、研究方法時(shí)域瞬態(tài)響應(yīng)法，標(biāo)準(zhǔn)的輸入信號(hào)階躍輸入。頻域頻率例1、壓力傳感器，測(cè)量壓力范圍為0 100 k Pa,輸出電壓范圍為0 1000mV, 實(shí)測(cè)壓力值，傳感器

4、輸出電壓為512mV，標(biāo)準(zhǔn)傳感器 輸出電壓為510 mV。假設(shè)此點(diǎn)測(cè)量誤差最大。（1）非線性誤差。（2）若重復(fù)10次測(cè)量，最大誤差為3 mV。重復(fù)性誤差。（3）若正反行程各10次測(cè)量，正反形成間最大誤差為4 mV，求遲滯。（4）設(shè)傳感器為線性傳感器，求靈敏度。非線性誤差例1、壓力傳感器，測(cè)量壓力范圍為0 100 k Pa,輸出重復(fù)性誤差遲滯靈敏度重復(fù)性誤差遲滯靈敏度例2、說(shuō)明為何一階檢測(cè)裝置只能用于測(cè)量慢變或低頻信號(hào)？例3、減小一階檢測(cè)裝置動(dòng)態(tài)誤差方法第二章檢測(cè)裝置基本特性例2、說(shuō)明為何一階檢測(cè)裝置只能用于測(cè)量慢變或低頻信號(hào)？例3、第二章檢測(cè)裝置基本特性例5、為何傳感器輸出環(huán)節(jié)輸入阻抗遠(yuǎn)大于其

5、輸出阻抗？第二章檢測(cè)裝置基本特性例5、為何傳感器輸出環(huán)節(jié)輸入阻抗遠(yuǎn)大于 一、電阻應(yīng)變式傳感器電壓敏感元件應(yīng)變片電橋力應(yīng)變電阻變化fU0電阻絲半導(dǎo)體單臂橋差動(dòng)橋全臂橋懸臂梁柱式環(huán)式輪輻式工作原理及原理式了解結(jié)構(gòu)特性兩者工作原理異同恒壓源、恒流源供電輸出表達(dá)式應(yīng)變片接橋形式了解力與應(yīng)變關(guān)系第三章 電參量檢測(cè)裝置 一、電阻應(yīng)變式傳感器電壓敏感元件應(yīng)變片電橋力應(yīng)變電阻變化 敏感元件結(jié)構(gòu)功能轉(zhuǎn)換關(guān)系 要求柱式將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為應(yīng)變將應(yīng)變片接到產(chǎn)生應(yīng)變最大處，且兩只應(yīng)變片（受拉）接到電橋?qū)蔷€，另外兩只應(yīng)變片（受壓）接到電橋另外對(duì)角線上。懸臂梁環(huán)式輪輻式 轉(zhuǎn)換元件類型功能結(jié)構(gòu)組成轉(zhuǎn)換原理（關(guān)系式）電阻絲式將應(yīng)

6、變轉(zhuǎn)換為電阻變化電阻絲、基片、覆蓋層、引線、粘合劑（功能）電阻應(yīng)變效應(yīng)壓阻效應(yīng)半導(dǎo)體式 半導(dǎo)體、基片、粘合劑 轉(zhuǎn)換電路-電橋 功能 結(jié)構(gòu)類型 原理式 要求將電阻的變化轉(zhuǎn)換為電橋輸出電壓?jiǎn)伪蹣驗(yàn)榱水a(chǎn)生最大輸出電壓,應(yīng)使一個(gè)對(duì)角線應(yīng)變片受拉,另一對(duì)對(duì)角線應(yīng)變片受壓。差動(dòng)半橋全橋輸出電壓近似式，恒流源供電輸出電壓表達(dá)式？ 二、熱電阻式傳感器熱敏電阻電橋tRTU0熱電特性溫度補(bǔ)償溫度控制鉑電阻電橋tRTU0熱電特性溫度測(cè)量?jī)删€制、三線制、四線制輸出電壓第三章 電參量檢測(cè)裝置 二、熱電阻式傳感器熱敏電阻電橋tRTU0熱電溫度補(bǔ)償溫光敏電阻tRTI0光照特性光譜特性頻率特性溫度特性 三、光敏電阻轉(zhuǎn)換電路光

7、控開(kāi)關(guān)元件第三章 電參量檢測(cè)裝置選擇光源與光敏元件考慮光敏元件上限頻率選擇調(diào)制光源頻率恒溫或控制溫度光敏電阻tRTI0 三、光敏電阻轉(zhuǎn)換電路光控開(kāi)關(guān)元件第三 四、自感式傳感器膜盒連桿等差動(dòng)電感傳感器轉(zhuǎn)換電路力位移電感變化fSU0電壓變氣隙變面積螺線管電橋電路帶相敏檢波電橋電路變氣隙差動(dòng)電感傳感器靈敏度及優(yōu)點(diǎn)電路功能輸出電壓第三章 電參量檢測(cè)裝置 四、自感式傳感器膜盒連桿等差動(dòng)電感轉(zhuǎn)換電路力位移電感變化 五、互感式傳感器膜盒連桿等差動(dòng)互感傳感器轉(zhuǎn)換電路力位移互感變化fSU0電壓工作原理輸出電壓差動(dòng)整流電路相敏檢波電路由等效電路弄懂輸出電壓推導(dǎo)電路功能功能分析第三章 電參量檢測(cè)裝置 五、互感式傳感

8、器膜盒連桿等差動(dòng)互感轉(zhuǎn)換電路力位移互感變化 六、電渦流式傳感器高頻反射式Z=F（, , r, f, x）Z=F（x）工作原理等效電路求Z表達(dá)式金屬板LC諧振線圈轉(zhuǎn)換電路dU0z高頻激勵(lì)測(cè)距、探傷、測(cè)速第三章 電參量檢測(cè)裝置 六、電渦流式傳感器高頻反射式等效電路求Z表達(dá)式金屬板LC低頻透射式E的大小間接反映了M的厚度t第三章 電參量檢測(cè)裝置低頻透射式E的大小間接反映了M的厚度t第三章 電參量檢測(cè)裝置七、電容式傳感器第三章 電參量檢測(cè)裝置膜盒電容傳感器轉(zhuǎn)換電路力位移電容變化fSU0變間隙變面積變介電常數(shù)變間隙差動(dòng)電容傳感器靈敏度及優(yōu)點(diǎn)電橋電路脈沖寬度調(diào)制電路雙T型電橋電路功能功能分析七、電容式傳感

9、器第三章 電參量檢測(cè)裝置膜盒電容傳感器轉(zhuǎn)換電路第四章 電量檢測(cè)裝置 一、熱電偶傳感器工作原理熱電勢(shì)組成中間溫度定律中間導(dǎo)體定律EAB（T，T0）=EAB（T，T n)+EAB(T n,T0)EABC（T，T0）=EAB（T，T 0)測(cè)量的基礎(chǔ)輸出接放大器等熱電偶tE冷端溫度補(bǔ)償原因及方法第四章 電量檢測(cè)裝置 一、熱電偶傳感器工作原理中間溫度定律E二、壓電傳感器石英晶體壓電陶瓷力電荷振動(dòng)電壓振動(dòng)電壓電荷力正逆壓電效應(yīng)縱向橫向壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)的物理解釋壓電效應(yīng)壓電效應(yīng)物理解釋壓電元件的連接形式輸出及應(yīng)用場(chǎng)合電壓放大器與電荷放大器功能輸出與特點(diǎn)第四章 電量檢測(cè)裝置 二、壓電傳感器石英晶體壓電陶瓷力電

10、荷振動(dòng)電壓振動(dòng)電壓電荷力正三、磁電傳感器電磁感應(yīng)定律恒磁通變磁通磁電傳感器線速度角速度電動(dòng)勢(shì)積分電路微分電路位移加速度閉磁路開(kāi)磁路第四章 電量檢測(cè)裝置 三、磁電傳感器電磁感應(yīng)定律恒磁通磁電傳感器線速度角速度電動(dòng)勢(shì)四、霍爾傳感器霍爾傳感器X(I或B)等UH霍爾效應(yīng)及表達(dá)式線性霍爾元件開(kāi)關(guān)霍爾元件霍爾元件溫度誤差產(chǎn)生原因與補(bǔ)償方法不等位電勢(shì)誤差產(chǎn)生原因與補(bǔ)償方法第四章 電量檢測(cè)裝置 四、霍爾傳感器霍爾傳感器X(I或B)等UH霍爾效應(yīng)線性霍爾元五、光電池光電池光照度短路電流開(kāi)路電壓工作原理基本特性檢測(cè)元件開(kāi)關(guān)元件第四章 電量檢測(cè)裝置 五、光電池光電池光照度短路電流開(kāi)路電壓工作原理基本特性檢測(cè)元第五章

11、 數(shù)字及現(xiàn)代檢測(cè)裝置 一、角度數(shù)字編碼器光電碼盤光敏元件處理電路光照光強(qiáng)變化電脈沖原理式分辨率辨向電路工作原理及電路分析第五章 數(shù)字及現(xiàn)代檢測(cè)裝置 一、角度數(shù)字編碼器光電碼盤光敏元第五章 數(shù)字及現(xiàn)代檢測(cè)裝置 二、絕對(duì)式角度數(shù)字編碼器光電碼盤光敏元件組處理電路光照光強(qiáng)變化對(duì)應(yīng)角度電編碼信號(hào)轉(zhuǎn)角計(jì)算公式光電碼盤采用循環(huán)碼盤的原因第五章 數(shù)字及現(xiàn)代檢測(cè)裝置 二、絕對(duì)式角度數(shù)字編碼器光電碼盤第五章 數(shù)字及現(xiàn)代檢測(cè)裝置 三、光柵傳感器光柵副光敏元件處理電路光照光強(qiáng)變化對(duì)應(yīng)位移的計(jì)數(shù)脈沖莫爾條紋辨向電路原理細(xì)分電路原理（四細(xì)分、電阻連細(xì)分）光柵傳感器工作原理莫爾條紋產(chǎn)生原因及功能第五章 數(shù)字及現(xiàn)代檢測(cè)裝置

12、 三、光柵傳感器光柵副光敏元件光照第五章 數(shù)字及現(xiàn)代檢測(cè)裝置 四、CCD傳感器電荷存儲(chǔ)電荷輸出電荷轉(zhuǎn)移光電轉(zhuǎn)換工作過(guò)程MOS單元?jiǎng)葳瀹a(chǎn)生過(guò)程光注入電注入三相電脈沖電荷變電壓第五章 數(shù)字及現(xiàn)代檢測(cè)裝置 四、CCD傳感器電荷存儲(chǔ)電荷輸出第五章 數(shù)字及現(xiàn)代檢測(cè)裝置 五、光纖傳感器功能型光纖光照傳遞信息非功能型光纖光光全反射及其條件傳感受被測(cè)量調(diào)制光強(qiáng)、相位、偏振態(tài)等變化梯度型階躍型第五章 數(shù)字及現(xiàn)代檢測(cè)裝置 五、光纖傳感器功能型光纖光照傳遞第五章 數(shù)字及現(xiàn)代檢測(cè)裝置 六、超聲波傳感器發(fā)射探頭接收探頭電脈沖超聲波超聲波電脈沖液位，流速測(cè)量，測(cè)距，探傷，清潔，醫(yī)療等。壓電效應(yīng)逆壓電效應(yīng)第五章 數(shù)字及現(xiàn)代檢測(cè)裝置 六、超聲波傳感器發(fā)射探頭接收探頭第六章 測(cè)量誤差分析一、測(cè)量誤差的表示方法1、絕對(duì)誤差2、相對(duì)誤差二、測(cè)量誤差的分類系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗差誤差產(chǎn)生原因、分布規(guī)律、判定減小消除方法。第六章 測(cè)量誤差分析一、測(cè)量誤差的表示方法1、絕對(duì)誤差2、1、恒值系統(tǒng)誤差2、隨機(jī)誤差評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果表示