檢測與控制知識點

檢測第一部分（黃）1、 材料成形檢測與控制的關(guān)系2、 檢測定義、主要內(nèi)容3、 為什么要將非電量轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行測量4、 材料成型過程的測試量有何特點？如何實現(xiàn)？5、 傳感器的定義、組成、工作原理6、 傳感器分類7、 傳感器說明書的三大主要信息8、 數(shù)字式儀表的五大特點、模數(shù)轉(zhuǎn)換分類9、 熱電偶按結(jié)構(gòu)分類（5種），適用場合10、 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶種類及測量溫度范圍11、 傳感器的信號處理步驟12、 熱電效應(yīng)、應(yīng)變效應(yīng)、壓阻效應(yīng)、渦流效應(yīng)、壓電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)定義13、 光電式傳感器特點，按光能轉(zhuǎn)換分類14、 各種傳感器定義及測試量15、 熱電式公式推導(dǎo)16、 電容式、電感式傳感器分類17、 應(yīng)變式傳感器分類檢測第一部分（黃）1、 材料成形檢測與控制的關(guān)系檢測技術(shù)是自動控制的基礎(chǔ)，通常是在檢測的基礎(chǔ)上進(jìn)行控制。2、 檢測定義、主要內(nèi)容檢測定義：檢測是人們認(rèn)識客觀事物的重要手段，通過檢測可以揭露事物的內(nèi)在聯(lián)系和變換規(guī)律，從而幫助人們認(rèn)識和利用它。主要內(nèi)容：（1）溫度的監(jiān)測與控制、（2）位移、速度及加速度的檢測與控制、（3）應(yīng)力與應(yīng)變的檢測與控制、（4）力學(xué)性能、（5）電流、電壓等工藝參數(shù)的檢測與控制、（6）位置檢測與運動控制3、 為什么要將非電量轉(zhuǎn)換成電量進(jìn)行測量測量電路或電測裝置只能測量、顯示和記錄電信號，所以測量時需要將非電信號轉(zhuǎn)變成電信號。4、 材料成型過程的測試量有何特點？如何實現(xiàn)？特點：被測試量特性：物理特性、量值特性、時變特性測試裝置特性：動態(tài)特性：常用頻率域的描述方法，一般用傳遞函數(shù)k（s）來描述（拉氏變換）靜態(tài)特性：靈敏度、線性度、遲滯、重復(fù)性如何實現(xiàn)：在非電量的測量中必須通過傳感器將其轉(zhuǎn)換成電量，然后再用電測量裝置進(jìn)行信號處理，最終獲得被測量。5、 傳感器的定義、組成、工作原理定義：將被測非電量信號轉(zhuǎn)換成與之有確定對應(yīng)關(guān)系電量輸出的器件或裝置。組成：（1）敏感元件、（2）傳感元件、（3）信號轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)電路、（4）（其他輔助元件組成的）輔助電路工作原理：傳感器一般利用某種材料所具有的物理、化學(xué)和生物效應(yīng)或原理制備。6、 傳感器分類（1） 按輸入物理量分：位移?、速度?、加速度?、力?、時間?、溫度?、光~。（2） 按測量時傳感器與被測對象接觸與否進(jìn)行分類：接觸式傳感器、非接觸傳感器。（3） 按工作原理分：壓電式?、熱電式?、光電式?等（4） 按輸出信號的性質(zhì)分：模擬式傳感器、數(shù)字式傳感器7、 傳感器說明書的三大主要信息信號格式、量程、接線圖8、 數(shù)字式儀表的五大特點、模數(shù)轉(zhuǎn)換分類特點：準(zhǔn)確度高、讀數(shù)攵準(zhǔn)確、測量過程自動化、可聯(lián)機(jī)操作、可在惡劣條件下工作模數(shù)轉(zhuǎn)換分類：時間間隔-數(shù)字轉(zhuǎn)換（T-D轉(zhuǎn)換）、電壓-數(shù)字轉(zhuǎn)換（U-D轉(zhuǎn)換）9、 熱電偶按結(jié)構(gòu)分類（5種），適用場合普通熱電偶（氣體、蒸汽、液體）鎧裝熱電偶（熱處理、沖擊、高壓、振動）薄膜熱電偶（微小面積和順表溫度-200-300^）表面熱電偶（金屬塊、爐壁、渦輪葉片、軋輥等固體表面）侵入式熱電偶（銅液、鋼液、鋁液及熔融合金液體）10、 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶種類及測量溫度范圍鉑銠10-鉑熱電偶S（0-1600°C）鎳鉻-鎳硅熱電偶K（0-1300C）鎳鉻-康銅熱電偶E（-200-900C）鉑銠30-鉑銠6熱電偶B （0-1800C）11、 傳感器的信號處理步驟電橋、載波放大、相敏檢波、濾波、模數(shù)-數(shù)模轉(zhuǎn)換12、 熱電效應(yīng)、應(yīng)變效應(yīng)、壓阻效應(yīng)、渦流效應(yīng)、壓電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)定義熱電效應(yīng)：把兩種不同金屬A和B連接成閉合回路，其中一個接點的溫度為T，而另一個點溫度為氣，則在回路中有電流產(chǎn)生應(yīng)變效應(yīng)：金屬導(dǎo)體受到外界作用時，產(chǎn)生長度或截面變化的機(jī)械變形，從而導(dǎo)致阻值變化壓阻效應(yīng)：是指錯硅等半導(dǎo)體材料，當(dāng)一軸向受到力的作用時，因電阻率變化帶來電阻變化渦流效應(yīng)：指當(dāng)交變電感線圈產(chǎn)生的磁力線經(jīng)過金屬導(dǎo)體時，金屬導(dǎo)體會產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流呈閉合回線壓電效應(yīng)：當(dāng)沿物質(zhì)的某一方向施加壓力或拉力時，該物質(zhì)產(chǎn)生變形，使其兩個表面產(chǎn)生符號相反的電荷。當(dāng)去掉外力時，它又重新回到不帶電狀態(tài)霍爾效應(yīng)：一半導(dǎo)體薄片，長L寬a厚b,當(dāng)它被垂直置于磁感應(yīng)強度為B的磁場中，如果在他的兩邊通以控制電流I，且磁場方向與電流方向正交，則在半導(dǎo)體另外兩邊會產(chǎn)生一個大小與控制電流I和磁感應(yīng)強度B乘積成正比的電動勢Uh，即Uh=KhIB，Kh為霍爾元件的靈敏度13、 光電式傳感器特點，按光能轉(zhuǎn)換分類特點：（1） 非接觸，幾乎不干擾被測對象（2） 光信號的傳播保密性好，防爆、抗電磁干擾，且便于遙測（3） 響應(yīng)速度快（4） 高準(zhǔn)確度、高分辨率（5） 檢測區(qū)域?qū)挘?） 容易實現(xiàn)自動化、連續(xù)檢測（7） 檢測對象寬廣，可作大量相關(guān)應(yīng)用分類：（1） 利用光電效應(yīng)的光電式傳感器（2） 利用材料對紅外線的選擇性吸收制成的紅外熱釋電探測器（3） 利用光電轉(zhuǎn)換成像的CCD圖像傳感器和MOS圖像傳感器（4） 光纖傳感器14、 各種傳感器定義及測試量（1）熱電式傳感器：是一種可將溫度轉(zhuǎn)化為電阻、磁導(dǎo)或電動勢等電量的元件。（2） 電阻式傳感器：利用電阻作為傳感元件，將非電量如力、位移、形變、速度和加速度等物理量，變換成與之具有一定函數(shù)攵關(guān)系的電阻值的變化，再通過電測裝置測量電阻值，以達(dá)到測量物理量的目的。（3） 電感式傳感器：利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象將被測量如位移、壓力、流量、振動等轉(zhuǎn)換成線圈的自感系數(shù)L或互感系數(shù)M的變化，再由測量電路將其轉(zhuǎn)化為電壓或電流的變化，實現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。（4） 電容式傳感器：是將物理量的變化轉(zhuǎn)換成電容變化的一種傳感器，可用于對位移、振動、壓力、液位等物理量的測量。（5） 壓電式傳感器：是根據(jù)壓電效應(yīng)制成的傳感器，可實現(xiàn)壓力、加速度、轉(zhuǎn)矩等測量。（6） 霍爾傳感器：利用霍爾效應(yīng)將磁場強度轉(zhuǎn)換為電信號的一種傳感器。（7） 光電式傳感器：利用光電效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換為電測量的元件。15、熱電式公式推導(dǎo)接觸電動勢：EAB（T）=KT/e-InnA/nB溫差電動勢：EA（T，T。）、EB（T，T0）整個回路總電動勢：E （T，T）=[E （T）-E（T）]+[E （T，T）-E （T，T）]AB 0 AB AB0 B 0A 0在金屬中自由電子數(shù)目很多，以致于溫度不能顯著改變它的自由電子濃度，所以同一金屬的溫差電動勢極小，可以忽略E（T，T）=E（T）-E（T）=KT/e?lnn/n-KT/e-lnn/nAB 0AB AB0 AB0 AB=K/e(T-T0)InnA/nB在標(biāo)定熱電偶時，使T0為常數(shù)，則有：E(T,T)=Kc(T-T) (Kc=K/elnn/n)AB 0 0 AB16、 電容式、電感式