1.1模塊一、認(rèn)識傳感器與檢測技術(shù)（上）

機(jī)、電類

《傳感器與檢測技術(shù)項目教程》

夫）前言《傳感器與檢測技術(shù)項目教程》共10個模塊。模塊一是認(rèn)識傳感器與檢測技術(shù)；模塊二~模塊十：按檢測對象，從易到難，逐一介紹：“重量檢測”、“溫度檢測”、“壓力檢測”、“流量檢測”、“液位檢測”、“振動檢測”、“光學(xué)檢測”、“小位移檢測”、“數(shù)字式位移檢測”。模塊二~模塊十均有“知識鏈接”、“項目”、“任務(wù)”及“知識拓展”的安排?，F(xiàn)在時間是：

*建議教學(xué)課時分配表

（各學(xué)校可根據(jù)專業(yè)與具體情況作適當(dāng)調(diào)整）

模塊順序與名稱課時模塊順序與名稱課時模塊一認(rèn)識檢測技術(shù)與傳感器12模塊九小位移檢測3模塊二重量檢測3模塊十?dāng)?shù)字式位置檢測3模塊三溫度檢測4理論課時32模塊四壓力檢測4實驗6模塊五流量檢測3實訓(xùn)6模塊六液位檢測3討論課、習(xí)題課2模塊七振動檢測3考試（建議開卷）2模塊八光學(xué)量檢測4合計48本模塊介紹傳感器及檢測技術(shù)的定義、檢測技術(shù)涉及的領(lǐng)域、檢測系統(tǒng)的組成、檢測技術(shù)的發(fā)展、傳感器的組成、基本原理、傳感器的特性、制圖法求取靈敏度、線性度、滯差等參數(shù)的方法。簡要介紹了測量誤差及處理。主要內(nèi)容介紹項目一、認(rèn)識檢測技術(shù)項目二、認(rèn)識傳感器項目三、測量方法及測量誤差模塊一、認(rèn)識傳感器與檢測技術(shù)(上)目錄進(jìn)入進(jìn)入項目一、認(rèn)識傳感器與檢測技術(shù)【項目教學(xué)目標(biāo)】?知識目標(biāo)1）熟悉檢測技術(shù)涉及的領(lǐng)域。2）熟悉檢測系統(tǒng)的組成。?技能目標(biāo)1）掌握繪制檢測系統(tǒng)原理框圖的方法。2）掌握靈敏度、線性度的作圖法。

一、檢測技術(shù)的定義利用各種物理、化學(xué)效應(yīng)，選擇合適的方法與裝置，將生產(chǎn)、科研、生活等各方面的有關(guān)信息通過檢查與測量的方法，賦予定性或定量結(jié)果的過程，稱為檢測技術(shù)。能夠自動地完成整個檢測處理過程的技術(shù)稱為自動檢測技術(shù)。例：曹沖稱象方法：比較法；裝置：船、石頭、小秤；檢查、測量，從而得到：定性、定量的結(jié)果。二、檢測技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用。神舟飛船回收過程的測控技術(shù)檢測技術(shù)在衛(wèi)星中的應(yīng)用紅外掃描區(qū)域人造衛(wèi)星北京天安門金水橋北京天安門金水橋金水橋、檢測技術(shù)在海嘯預(yù)報中的應(yīng)用海浪振動檢測系統(tǒng)浮標(biāo)深海地溝生命探測儀在地震中的應(yīng)用生命探測儀原理雷達(dá)信號發(fā)送器連續(xù)發(fā)射電磁信號，對一定空間進(jìn)行掃描.，接收器不斷接收反射信號。如果被探測者保持靜止,返回信號頻率不變。如果目標(biāo)在動,則產(chǎn)生多普勒信號。通過接收的信號進(jìn)行算法處理，就可以判斷目標(biāo)是否有心跳、呼吸和移動。檢測技術(shù)在飛機(jī)安全檢查中的應(yīng)用三、工業(yè)檢測技術(shù)涉及的內(nèi)容熱工量（t、p、q、h）：溫度t（℃、K、℉）例：0℃相當(dāng)于32℉，20℃相當(dāng)于68℉，

100℃相當(dāng)于212℉

壓力（壓強(qiáng)）p（Pa）、壓差Δp

、真空度、流速v（m/s）、流量q（t、m3

）、物位、液位h（m）工業(yè)檢測技術(shù)涉及的內(nèi)容（續(xù)）機(jī)械量：直線位移x（m）、角位移α、速度、加速度a（m/s2）、振動、噪聲、轉(zhuǎn)速n（r/min）、力F、力矩T（Nm）、應(yīng)變ε（

m/m）、質(zhì)量（重量）m（kg、t）幾何量：長度、厚度、角度、直徑、間距、形狀、粗糙度、硬度、材料缺陷等工業(yè)檢測涉及的內(nèi)容（續(xù)）物體的性質(zhì)和成分量：空氣的濕度（絕對、相對）、氣體的化學(xué)成分、濃度、液體的粘度、濁度、透明度、物體的顏色狀態(tài)量：工作機(jī)械的運動狀態(tài)（啟停等）、生產(chǎn)設(shè)備的異常狀態(tài)（超溫、過載、泄漏、變形、磨損、堵塞、斷裂、振動等）電工量：

U、I、f、R、Z、E、B……

絕大多數(shù)已在電工、電子等課程中講授，不屬于本課程的范圍，僅介紹霍爾電流、電壓傳感器。四、自動檢測系統(tǒng)的組成

不帶微處理器時圖1-4

自動檢測技術(shù)系統(tǒng)原理框圖所謂系統(tǒng)原理框圖，就是將系統(tǒng)中的主要功能或電路的名稱畫在方框內(nèi)，按信號的流程，將幾個方框用箭頭聯(lián)系起來，有時還可以在箭頭上方標(biāo)出信號的名稱。

人體信息測控過程與自動檢測系統(tǒng)的比較演示自動檢測系統(tǒng)與人體信息測控過程的比較航天服與傳感器檢測技術(shù)在車輛碰撞預(yù)防系統(tǒng)中的應(yīng)用汽車ASV（整套汽車安全平臺）傳感器：在本教材中是指一個能將被測的非電量變換成電量的器件

玻璃溫度計是一種傳感器，但不屬于本教材所講授的傳感器范圍。

能將溫度轉(zhuǎn)換為電壓的傳感器—熱電偶

目前常用的顯示器：模擬顯示、數(shù)字顯示、圖象顯示及記錄儀等

模擬顯示的特點：直觀、穩(wěn)定，但不夠準(zhǔn)確。光柱也屬于模擬顯示光柱顯示的特點：直觀101線/240°車用光柱儀表顯示既能用光柱顯示被測值，也有數(shù)字顯示光柱直觀地指示出儲液罐中的液位設(shè)定值實際值（分辨力較高）數(shù)字式儀表

數(shù)字式儀表的特點：1）準(zhǔn)確；2）但最后一位可能會跳動不止。熱敏電阻LED亮度高、耐振動LED、LCD顯示的比較LCD耗電省、集成度高，但不利于夜間觀察。帶背光板的LCD儀器可以在夜間觀看

圖像顯示

特點——

能顯示復(fù)雜的圖形和曲線，

但價格比數(shù)碼顯示昂貴，可能丟失數(shù)據(jù)。數(shù)字萬用表通過USB接口連接到PC上能將采集到的波形及數(shù)據(jù)傳送到計算機(jī)中，可隨時重放。記錄儀用來記錄被檢測對象的動態(tài)變化過程。無紙記錄儀

（動畫演示）重現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)和歷史曲線。

存儲硬盤可達(dá)幾十個T。數(shù)據(jù)處理裝置

數(shù)據(jù)處理裝置主要是指計算機(jī)。可以對振動進(jìn)行頻譜分析等。執(zhí)行機(jī)構(gòu)可拔插繼電器所謂執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常是指：各種繼電器，電磁鐵、電磁閥門、電磁調(diào)節(jié)閥、伺服電動機(jī)等，它們在電路中起通斷、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)等作用。繼電器結(jié)構(gòu)圖1-5

電磁繼電器1－電磁線圈2－鐵心3－鐵扼4－簧片5－動觸點6－動斷觸點（常閉觸點）7－動合觸點（常開觸點）8－安全試驗標(biāo)記各種繼電器汽車?yán)^電器（可拔插）中間繼電器焊接型繼電器

可靠性強(qiáng)，但更換困難中間繼電器及插座固態(tài)繼電器

特點：控制功率小、體積小、無火花；但易因過流、過壓燒毀，需設(shè)置可靠的保護(hù)電路。固態(tài)繼電器（續(xù)）

電磁鐵——能產(chǎn)生

可控機(jī)械力

電磁閥門

電磁線圈通電前，閥芯堵塞管道。通電后，產(chǎn)生電磁力，克服彈簧的彈力，吸引閥芯向上動作，流體回路導(dǎo)通。

流體電磁閥門的控制線圈

加上額定電壓后，電磁閥門的鐵心被吸向上，帶動閥芯向上拉，管路導(dǎo)通。被控對象可以是液體或氣體。

電動調(diào)節(jié)閥——用于控制流量的大小電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，電動調(diào)節(jié)閥在電動機(jī)的控制下，可以逐漸開合，開合角度可控，但不會超過90°。小型電動調(diào)節(jié)閥

單向使用電動球閥的解剖及工作原理

利用電動力，減速后，調(diào)節(jié)球閥的角度，從而控制閥門的通流能力。出水口球閥電動調(diào)節(jié)閥的工作過程在計算機(jī)控制下，與電動調(diào)節(jié)閥同軸的電動機(jī)緩慢旋轉(zhuǎn)，從而控制電動