集美大學(xué)機(jī)械工程傳感器第章 緒論

第1章緒論

1.1測(cè)試技術(shù)概述和任務(wù)1.2傳感器的定義、組成及分類(lèi)1.3傳感器與測(cè)試技術(shù)的作用1.4本課程的主要研究?jī)?nèi)容與要求1.5本課程的特點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法1.6成績(jī)?cè)u(píng)定1.1測(cè)試技術(shù)概述1.1.1測(cè)試的基本概念和任務(wù)測(cè)量是指以確定被測(cè)對(duì)象屬性量值為目的的全部操作；試驗(yàn)是對(duì)未知事物的探索認(rèn)識(shí)過(guò)程；因此，測(cè)試是試驗(yàn)和測(cè)量的綜合，是具有試驗(yàn)性質(zhì)的測(cè)量，具有探索、分析、研究的特征。測(cè)試的目的就是獲取信息，而信息的載體就是信號(hào)。因此測(cè)試的任務(wù)可以概括為發(fā)現(xiàn)與各種信息相對(duì)應(yīng)的信號(hào)表現(xiàn)形式，以及信息、信號(hào)之間的定性、定量關(guān)系；在不同環(huán)境下尋求最佳的信號(hào)獲取、變換、處理、存儲(chǔ)、傳輸、指示記錄等方法、手段和設(shè)備。1.3傳感器與測(cè)試技術(shù)的作用測(cè)試是科學(xué)研究的基礎(chǔ)工程技術(shù)領(lǐng)域必須依靠傳感器與測(cè)試技術(shù)

測(cè)試技術(shù)與控制技術(shù)相結(jié)合的測(cè)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)被稱(chēng)為是信息技術(shù)的三大支柱。促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的技術(shù)進(jìn)步豐富和美化人民生活航天農(nóng)業(yè)交通醫(yī)學(xué)產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)量汽車(chē)扭矩測(cè)量機(jī)床加工精度測(cè)量生產(chǎn)加工過(guò)程監(jiān)測(cè)數(shù)字化工廠(chǎng)切削力傳感器，加工噪聲傳感器，超聲波測(cè)距傳感器、紅外接近開(kāi)關(guān)傳感器等。長(zhǎng)江三峽工程大壩混凝土澆注施工機(jī)械防碰撞問(wèn)題問(wèn)題及解決方法：（1）怎樣測(cè)量角度、位移以及施工機(jī)械關(guān)鍵部位的空間相對(duì)位置？（2）信號(hào)如何傳輸？（3）多傳感器信息融合處理（fusion)？（4）設(shè)備的管理、調(diào)度和控制傳感器技術(shù)信息處理技術(shù)計(jì)算機(jī)等技術(shù)鼠標(biāo):光電位移傳感器攝像頭:CCD傳感器麥克風(fēng):電容傳聲器聲卡:A/D卡+D/A卡軟驅(qū):速度,位置伺服聲位筆:超聲波傳感器超聲波傳感器振動(dòng)式液位開(kāi)關(guān)壓電加速度計(jì)壓電元件產(chǎn)品非接觸式位移傳感器測(cè)厚傳感器電感粗糙度儀接近式傳感器1.聚1.什2被測(cè)太量的揭分類(lèi)1、電襲量電流憐、電料壓、或功率坦、電膜阻、繳電容防、電彼感、沖相位捕、增晝益、認(rèn)電場(chǎng)鞏強(qiáng)度角等。2、非月電量1）機(jī)網(wǎng)械量速：位移頭、振岸動(dòng)、汪速度飼、加租速度靈、力辦、力皮矩等2）熱姓工量俯：溫度寒、壓顧力、督流量、比熱駝容、幅液位等3）物稼性和引成分繭量：酸堿朵度、毛鹽度棚、濕料度、接密度等4）狀引態(tài)量墨：顏色涂、裂戶(hù)紋、嫩透明研度、寺磨損輝度等非電斤量測(cè)你量技嫩術(shù)：利用呢傳感引器將隔被測(cè)段非電昂量變劑換成煙電量肅，然艱后用像電量國(guó)的測(cè)宵量技卸術(shù)來(lái)撇測(cè)量驅(qū)。1.樹(shù)1.石3測(cè)試衣系統(tǒng)鐮的組洪成U,小IR,畜L,蝕C傳感噸器信號(hào)隔調(diào)理電路記錄塌、顯丸示儀器U非,I被測(cè)崖信號(hào)抖（非游電量瓜）測(cè)試菜系統(tǒng)田的一容般組唉成觀(guān)測(cè)瀉者傳感附器（非至電量→電量個(gè)）用來(lái)陳感受拔被測(cè)供信號(hào)盾，并俊將被故測(cè)信貿(mào)號(hào)轉(zhuǎn)充換為陽(yáng)適合盒于系面統(tǒng)后意續(xù)處炸理的譜電信邪號(hào)。信號(hào)診調(diào)理修電路（電諷量→電量炸）對(duì)傳狡感器次的輸乘出信候號(hào)作貞進(jìn)一摔步加疏工處促理，歐以便飛于傳圣輸、果顯示至、記械錄以骨及后發(fā)續(xù)進(jìn)旺一步凳處理桂（如越相關(guān)娘分析適、頻腸譜分買(mǎi)析等妥），莖通常馬包括調(diào)制鋤解調(diào)韻、A/牽D轉(zhuǎn)換虜、濾壩波、套放大鈴等。記錄恢、顯釘示儀碑器將所立測(cè)得黃的信服號(hào)變董為能免為人戲們所伐理解禿的形駝式，乓以供在觀(guān)察擇和分暢析。測(cè)試外包括則兩種星類(lèi)型柴：靜態(tài)玻測(cè)試測(cè)試絹信號(hào)羊不隨律時(shí)間腐改變摩，或稼相對(duì)皆時(shí)間類(lèi)其變賴(lài)化非曲常緩盲慢，盞可以上忽略棚不計(jì)腦的測(cè)讓試過(guò)客程。動(dòng)態(tài)蔽測(cè)試測(cè)試哲信號(hào)滿(mǎn)隨時(shí)岔間變紐奉化很橡快的眾測(cè)試愈過(guò)程鬧。1.邁2傳感烈器的智定義秀、組君成及耽分類(lèi)1.溜2.求1傳感視器的協(xié)定義傳感蜓器：是將番被測(cè)旺的某打一物納理量框（或湯信號(hào)厘）按損一定樂(lè)規(guī)律撫轉(zhuǎn)換題為另蝕外一其種（西或同怎種）握與之泳有確禿定對(duì)艦應(yīng)關(guān)杰系的穩(wěn)、便鏈于應(yīng)麻用的滴物理摔量（飽或信屠號(hào)）偉輸出擴(kuò)的裝球置。憶傳感紛器又紐奉稱(chēng)為響變換臣器，匪檢測(cè)蒼器或數(shù)探測(cè)猜器等爐。1.加2.播2傳感帽器的萍組成敏感四元件傳感妻（轉(zhuǎn)丹換）慰元件信號(hào)汁調(diào)理蓮電路輔助怪電源被測(cè)暖量電量敏感仿元件棵：直接票感受撈被測(cè)芳量（德一般究為非艱電量描），漁并輸攪出與筒被測(cè)吳量成徒確定刊關(guān)系竹的其僵它量宮（也笛可能窮為電悲量）早的元?jiǎng)?lì)件。傳感燥（轉(zhuǎn)申換）罷元件念：一般線(xiàn)情況柳下它韻不直篩接感窯受被舉測(cè)量飄，而吐是將君敏感冠元件秤的輸旬出量翁轉(zhuǎn)換樹(shù)為電蠟量輸戰(zhàn)出的村元件防。Ma應(yīng)變擾片敏感渡元件傳感騰元件(a→F)(F→R落)1.島2.寨3傳感陣器的菠分類(lèi)2、按肚工作拜原理泡分：1）電呢參量(R、C、L)式；2）壓壤電式急；3）磁會(huì)電式赤；4）光避電式琴；5）氣兩電式柱；6）熱基電式哄；7）射燃線(xiàn)式商；8）波夢(mèng)式；9）半報(bào)導(dǎo)體薄式；10）其剛它原抱理傳辰感器鬼；1、按污被測(cè)宗量分甚：位移冠、溫晴度、府振動(dòng)類(lèi)、壓則力傳剛感器米等。3、按蘋(píng)能源疑分：能量膝轉(zhuǎn)換膊型和識(shí)能量震控制碰型。有源牌傳感伶器將非窗電功碑率轉(zhuǎn)污換為鳳電功突率，瞧傳感身器起仙能量昂轉(zhuǎn)換園作用珍，如好磁電褲、壓肥電、糟熱電憤式傳芳感器取。無(wú)源舞傳感由器被測(cè)躺量?jī)H晚對(duì)傳切感器途中的判能量瓦起控療制作耕用，玩因此驚必須融有輔朱助電鍬源，飾如電辮容、蜓電感夠、電徐阻式女傳感驗(yàn)器。4、按黎結(jié)構(gòu)撤性質(zhì)霧分：結(jié)構(gòu)易型和支物性刮型。傳感昌器的瀉工作輔原理雜是基荷于各本種效繼應(yīng)、捆反應(yīng)閘和物跨理現(xiàn)絨象的績(jī)。結(jié)構(gòu)伸型依靠巨傳感決器的爐結(jié)構(gòu)拜參數(shù)謹(jǐn)變化拾而實(shí)急現(xiàn)信艇號(hào)轉(zhuǎn)貞換，納如電但容、勢(shì)電感驗(yàn)式傳賽感器倚等。物性嘆型利用癥某些剃功能注材料掀本身戒所具聰有的堤內(nèi)在獎(jiǎng)特性腦及效輩應(yīng)來(lái)幫感受便被測(cè)搞量，事并將課其轉(zhuǎn)地?fù)Q為何可用雹電信找號(hào)，圍如光賀電、乏壓電閣、霍蹤蝶爾式域傳感迫器等剪。1.濤4本課郊程的路主要肚研究織內(nèi)容唐與要你求1、研河究?jī)?nèi)筍容：課程考主要皇介紹俗測(cè)試蒜系統(tǒng)掛的基顧本特降性、你測(cè)試販數(shù)據(jù)旁的處熔理方裳法、交傳感灑器的俱原理撒、典天型參方量的幫測(cè)量遙以及惠現(xiàn)代匠檢測(cè)撞技術(shù)港等內(nèi)出容。2、要預(yù)求：通過(guò)載本課起程學(xué)顏習(xí)，姜學(xué)生膠應(yīng)掌零握測(cè)巖試技窩術(shù)的追基本梯理論側(cè)，熟勒練掌錄握各瓦類(lèi)典鹿型傳域感器廳的基腎本原紙理，騎了解剪傳感溫器與性測(cè)試境技術(shù)證在工扔程測(cè)椒試中真的應(yīng)頌用以甲及傳旗感器貍技術(shù)昏的最尊新發(fā)交展趨本勢(shì)，撿初步懸具有滅組建曬測(cè)試容系統(tǒng)學(xué)的能約力，刑為從喊事有據(jù)關(guān)測(cè)項(xiàng)試技技術(shù)工漏作打潔下良氧好的爬基礎(chǔ)從。1.獄5本課緩程的波特點(diǎn)謊及學(xué)格習(xí)方屬法發(fā)展我快理論痛性強(qiáng)傳：原理范、特達(dá)性、另應(yīng)用席。工具厲性--今--夫-主要章是“樸用”動(dòng)電量蚊儀，或不是叨“搞耳”電睜量?jī)x挎，應(yīng)衫能達(dá)累到的顛基本離要求引是“治選得干準(zhǔn)，揮用得地好”暖。邊緣燙性特點(diǎn)戴：學(xué)習(xí)鼠方法杜：課前息；課簽堂；造課后淋；答般疑；圓實(shí)驗(yàn)見(jiàn)。參考偽文獻(xiàn)[1抬]范云丟霄，畫(huà)劉樺．測(cè)試請(qǐng)技術(shù)沫與信茂號(hào)處遙理．