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1、2020/9/16,1,傳感器及應(yīng)用,總學(xué)時: 36 試 驗: 6 適應(yīng)專業(yè):電子,自動化,,2020/9/16,2,主要參考書：,1.現(xiàn)代傳感技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ) ,曾光宇編,北理工出版, 2006. 2.新編傳感器技術(shù)手冊,李科杰編,國防工業(yè)出版,教材: 傳感器及應(yīng)用 董春利 ,機械工業(yè)出版社,2020/9/16,3,課程簡介,本門課程目的是通過教學(xué)使學(xué)生在傳感器方面具有較廣的知識，掌握工程檢測和控制系統(tǒng)中常用的傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性、應(yīng)用及發(fā)展方向和相應(yīng)的調(diào)理電路，使學(xué)生在今后工作能正確選擇及使用傳感器。,2020/9/16,4,先修課程,修完高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、電路、模擬電路

2、、數(shù)字電路、單片機原理、微機原理與接口技術(shù)課程并成績合格。,2020/9/16,5,學(xué)習(xí)方法很重要 課堂：聽講與理解、適當(dāng)筆記 課后：認(rèn)真讀書、完成作業(yè) 實驗：充分準(zhǔn)備、勇于實踐 總成績考試成績 實驗成績平時成績,學(xué)習(xí)方法,2020/9/16,6,學(xué)生考核,作業(yè)和考勤 20% 實驗 10% 期末考試 70% 注意事項： 1.學(xué)生聽課課時必須超過本門計劃課時三分之二以上同時完成該課程的作業(yè)和實驗才能取得期末考試資格。 2.最終成績以60分為最低及格線。,2020/9/16,7,教學(xué)要求,1.學(xué)生上課考勤。累計缺課（含病事假）超過該課程學(xué)時三分之一者，不能參加期末考試； 2.

3、 拒絕遲到者進入教室并按曠課記考勤； 3. 拒絕帶食物者進教室并按曠課記考勤； 4. 拒絕衣著不整者、穿拖鞋者進入教室并以曠課記考勤； 5.嚴(yán)禁上課過程中接打手機；,2020/9/16,8,本節(jié)主要內(nèi)容,第1章 傳感器與檢測技術(shù)概論 1.1傳感器的分類及組成 1.2傳感器的基本特性 1.3檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識,2020/9/16,9,緒 論,檢測（Detection）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)。,2020/9/16,10,例：曹沖稱象,方法：比較法；,裝置：船、石頭、小

4、秤；,檢查、測量，從而得到：,定性、定量的結(jié)果。,2020/9/16,11,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,2020/9/16,12,什么是傳感器,電子稱,煙霧報警器,攝像機,,,,,2020/9/16,13,2. 傳感器 傳感器的定義是：能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 敏感元件是指傳感器中能直接感受或響應(yīng)被測量的部分； 轉(zhuǎn)換元件是指傳感器中能將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號的部分。,2020/9/16,14,思考一：夏季買西瓜的時候，你會怎樣挑選呢？,傳感器實質(zhì)上就是

5、代替人的五種感覺（視、嗅、聽、味、觸）器官的裝置。能感受被測量并將它轉(zhuǎn)換成可用信號輸出的器件。 又叫探測器、換能器等。,,,,,15,一、人機系統(tǒng)的機能對應(yīng)關(guān)系,外 界 信 息,Sensor、Transducer,16,性能凌駕于人的感官之上：,溫度傳感器：-196 1800 壓力傳感器：0.01psi 10000psi 精度：0.1% 0.01% 可靠度：8 9 級,2020/9/16,17,傳感器就在你我身邊,電冰箱、電飯煲中的溫度傳感器； 空調(diào)中的溫度和濕度傳感器； 煤氣灶中的煤氣泄漏傳感器； 水表、電表、電視機和影碟機中的紅外遙控器； 照相機中的光傳感器； 汽車中燃料計和速度計。,,,

6、,,2020/9/16,18,思考二：傳感器都應(yīng)用在哪些領(lǐng)域呢？,工業(yè)檢測、自動控制系統(tǒng)中 汽車與傳感器 傳感器與家用電器 傳感器在機器人上的應(yīng)用 傳感器在醫(yī)療及人體醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 傳感器與環(huán)境保護 傳感器與航空及航天 傳感器與遙感技術(shù),,,,,19,傳感器技術(shù)對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的作用。,主要應(yīng)用,2020/9/16,20,工業(yè)檢測、自動控制系統(tǒng)中,,,,,,2020/9/16,21,樓宇自動控制系統(tǒng),控制管理的機電設(shè)備有：空調(diào)制冷、給水排水、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯等等，實現(xiàn)以上功能使用的傳感器有：溫度、濕度、液位、流量、壓差、空氣壓力。 安全防護防盜、防火、防燃?xì)庑孤?、CCD（電子眼

7、）監(jiān)視器、煙霧傳感器、氣體傳感器、紅外傳感器、玻璃破碎傳感器；,,,,,2020/9/16,22,樓宇自動控制系統(tǒng),自動識別門禁管理系統(tǒng)、感應(yīng)式IC卡識別、指紋識別； 遠(yuǎn)程抄收與管理系統(tǒng)水、電、氣、熱量通過傳感器設(shè)置遠(yuǎn)程自動化抄表； 巡更系統(tǒng)保安管理。,,,,,2020/9/16,23,汽車與傳感器,,,,,,,24,汽車與傳感器,傳統(tǒng)： 行駛速度、距離、發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度、燃料剩余量,安全：安全氣囊系統(tǒng)、防盜裝置、防滑控制系統(tǒng)、防抱 死裝置、電子變速控制裝置、汽車“黑匣子” 環(huán)保：排氣循環(huán)裝置、電子燃料噴射裝置,25,2020/9/16,26,傳感器與家用電器,,,,,27,傳感器與家用電器,自

8、動電飯鍋、吸塵器、空調(diào)器、電子熱水器、風(fēng)干器、電熨斗、電風(fēng)扇、洗衣機、洗碗機、照相機、電冰箱、電視機、錄像機、家庭影院,家庭自動化藍(lán)圖：,2020/9/16,28,傳感器在機器人上的應(yīng)用,,,,,,2020/9/16,29,傳感器在機器人上的應(yīng)用,在勞動強度大或危險作業(yè)的場所，已逐步使用機器人取代人的工作。 一些高速度、高精度的工作，由機器人來承擔(dān)也是非常合適的。 要使機器人和人的功能更為接近，這就要給機器人安裝視覺傳感器和觸覺傳感器，使機器人通過視覺對物體進行識別和檢測，通過觸覺對物體產(chǎn)生壓覺、力覺、滑動感覺和重量感覺。,,,,,30,傳感器在機器人上的應(yīng)用,紅旗轎車焊裝生產(chǎn)線,隧道鑿巖機器

9、人,31,足球機器人,迎賓機器人,32,泰坦尼克中用于水下探測的“鄧肯”號機器人,33,2003年9月，全球現(xiàn)場直播埃及金字塔世界最古老石棺的考古挖掘進程，可能揭開古埃及金字塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)之謎。,“不論是誰騷擾了法老的安寧，死神之翼將在它的頭上降臨?！?2020/9/16,34,傳感器在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,可以對人體的表面和內(nèi)部溫度、血壓、腔內(nèi)壓力、血液及呼吸流量、腫瘤、血液的分析、脈搏及心音、心腦電波等進行高難度的診斷 在早期診斷、早期治療、遠(yuǎn)距離診斷及人工器官的研制等廣泛的范圍內(nèi)發(fā)揮作用,,,,,2020/9/16,35,傳感器與環(huán)境保護,,,,,2020/9/16,36,傳感器與環(huán)境保護,環(huán)球的大

10、氣污染、水質(zhì)污濁及噪聲已嚴(yán)重地破壞了地球的生態(tài)平衡和我們賴以生存的環(huán)境 為保護環(huán)境，利用傳感器制成的各種環(huán)境監(jiān)測儀器正在發(fā)揮著積極的作用。,,,,,37,環(huán)境監(jiān)測儀器,,2020/9/16,38,傳感器與航空及航天,使用傳感器進行速度、加速度和飛行距離的測量。,,,,飛行的方向，飛行姿態(tài)、飛行環(huán)境、飛行器本身的狀態(tài)及內(nèi)部設(shè)備的監(jiān)控也都要通過傳感器進行檢測。,,2020/9/16,39,傳感器與遙感技術(shù),從飛機、人造衛(wèi)星、宇宙飛船及船舶上對遠(yuǎn)距離的廣大區(qū)域的被測物體及其狀態(tài)進行大規(guī)模探測的一門技術(shù)。 圖為在衛(wèi)星上通過遙感技術(shù)拍攝的美國空軍基地。,,,,,40,傳感器與遙感技術(shù),,紅外接收傳感器,

11、41,傳感器在軍事技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用,美國高級將領(lǐng)與著名學(xué)者訪談錄陳伯江,“信息時代的軍事革命” 美國參聯(lián)會副主席歐文斯上將,“改變那種認(rèn)為軍事力量主要是軍艦、坦克和飛機的概念，把我們的注意力放在思考信息和電信技術(shù)所能提供的軍事力量上來。這場軍事革命標(biāo)志著一種轉(zhuǎn)變，即從重視軍艦、坦克和飛機，轉(zhuǎn)為重視諸如傳感器這類東西的作用?！?“陸軍、海軍、空軍都將只不過是歷史的產(chǎn)物你也許將成立一個把所有的傳感器放在一起的軍種（可稱之為傳感器軍）用于觀察戰(zhàn)場”,42,地位及發(fā)展?fàn)顩r,傳感器是信息采集系統(tǒng)的首要部件，計算機的“五官”，如果沒有傳感器對原始信息進行精確、可靠的捕獲和轉(zhuǎn)換，一切測量和控制都是不可能實現(xiàn)

12、的。,1、現(xiàn)代測量與自動控制的首要環(huán)節(jié),2、衡量國家綜合實力的重要標(biāo)志,傳感器與傳感器技術(shù)的發(fā)展水平是衡量一個國家綜合實力的重要標(biāo)志，也是判斷一個國家科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化程度與生產(chǎn)水平高低的重要依據(jù)。,43,現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱,通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感器技術(shù) 既是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的源頭，又是信息社會賴以存在和發(fā)展的物質(zhì)與技術(shù)基礎(chǔ)。 如果沒有高度保真和性能可靠的傳感器，沒有先進的傳感器技術(shù)，信息的準(zhǔn)確獲得與精密檢測就成了一句空話，通訊技術(shù)和計算機技術(shù)也就成了無源之水，無本之木，現(xiàn)代測量與自動化技術(shù)隨之變成水中之月、鏡中之花。,44,各國政府高度重視,日本科學(xué)技術(shù)廳把傳感器技術(shù)列為六大核心技術(shù)（計

13、算機、通訊、激光、半導(dǎo)體、超導(dǎo)和傳感器）之一。日本政府還在21世紀(jì)技術(shù)預(yù)測中將傳感器列為首位。,美國白宮將“傳感器及信號處理”列為對國家安全和經(jīng)濟發(fā)展有重要影響的關(guān)鍵技術(shù)之一。,西歐各國在制定“尤里卡”發(fā)展計劃中，把傳感器技術(shù)作為優(yōu)先發(fā)展的重點技術(shù)。,我國政府在“863計劃”及重點科技攻關(guān)項目中，均把傳感器列在重要位置。,2020/9/16,45,傳感器的發(fā)展,向量子化拓展 向集成化、多功能化發(fā)展 向智能化進軍,,,,,2020/9/16,46,思考三：未來世界會有什么樣的傳感器呢？,智能房屋（自動識別主人，太陽能提供能源）； 智能衣服（自動調(diào)節(jié)溫度）； 智能公路（自動顯示、記錄公路的壓力、溫

14、度、車流量）； 智能汽車（無人駕駛、衛(wèi)星定位）,,,,,2020/9/16,47,第一 傳感器的分類,2020/9/16,48,一. 傳感器的分類 傳感器有許多分類方法，但常用的分類方法有兩種： 一種是按被測輸入量來分； 另一種是按傳感器的工作原理來分。,2020/9/16,49,1) 按被測量分類 這一種方法是根據(jù)被測量的性質(zhì)進行分類，如： 溫度傳感器、濕度傳感器、 壓力傳感器、位移傳感器、 流量傳感器、液位傳感器、 力傳感器、加速度傳感器、 轉(zhuǎn)矩傳感器等。,2020/9/16,50,這種分類方法把種類繁多的被測量分為： 基本被測量和派生被測量兩類。 見下表1-1。

15、例如力可視為基本被測量，從力可派生出壓力、重量、應(yīng)力、力矩等派生被測量。 當(dāng)需要測量這些被測量時，只要采用力傳感器就可以了。,2020/9/16,51,表 基本被測量和派生被測量,2020/9/16,52,這種分類方法： 優(yōu)點是比較明確地表達了傳感器的用途，便于使用者根據(jù)其用途選用。 缺點是沒有區(qū)分每種傳感器在轉(zhuǎn)換機理上有何共性和差異，不便使用者掌握其基本原理及分析方法。,2020/9/16,53,2) 按傳感器工作原理分類 這一種分類方法是以工作原理劃分，將物理、化學(xué)、生物等學(xué)科的原理、規(guī)律和效應(yīng)作為分類的依據(jù)。 這種分類法： 優(yōu)點是對傳感器的工作原理比較清楚，類別少，有利于

16、傳感器專業(yè)工作者對傳感器的深入研究分析。 缺點是不便于使用者根據(jù)用途選用。,2020/9/16,54,具體劃分為： 電學(xué)式傳感器 電學(xué)式傳感器是應(yīng)用范圍較廣的一種傳感器，常用的有電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、磁電式傳感器及電渦流式傳感器等。 磁學(xué)式傳感器 磁學(xué)式傳感器是利用鐵磁物質(zhì)的一些物理效應(yīng)而制成。主要用于位移、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的測量。,2020/9/16,55,光電式傳感器 光電式傳感器是利用光電器件的光電效應(yīng)和光學(xué)原理而制成。 主要用于光強、光通量、位移、濃度等參數(shù)的測量。 電勢型傳感器 電勢型傳感器是利用熱電效應(yīng)、光電效應(yīng)、霍耳效應(yīng)等原理而制成。 主要用于溫度、磁

17、通、電流、速度、光強、熱輻射等參數(shù)的測量。,2020/9/16,56,電荷傳感器 電荷傳感器是利用壓電效應(yīng)原理而制成。 主要用于力及加速度的測量。 半導(dǎo)體傳感器 半導(dǎo)體傳感器是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)、磁電效應(yīng)、半導(dǎo)體與氣體接觸產(chǎn)生物質(zhì)變化等原理而制成。 主要用于溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。,2020/9/16,57,諧振式傳感器 諧振式傳感器是利用改變電或機械的固有參數(shù)來改變諧振頻率的原理而制成。 主要用來測量壓力。 電化學(xué)式傳感器 電化學(xué)式傳感器是以離子導(dǎo)電原理為基礎(chǔ)而制成，可分為電位式傳感器、電導(dǎo)式傳感器、電量式傳感器、級譜式傳感器和電解式傳感器

18、等。 電化學(xué)式傳感器主要用于分析氣體成分、液體成分、溶于液體的固體成分、液體的酸堿度、電導(dǎo)率及氧化還原電位等參數(shù)的測量。,2020/9/16,58,還有： 按能量的關(guān)系分類，即將傳感器分為 有源傳感器和無源傳感器； 按輸出信號的性質(zhì)分類，即將傳感器分為 模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。 數(shù)字式傳感器輸出為數(shù)字量，便于與計算機聯(lián)用，且抗干擾性較強，例如： 盤式角度數(shù)字傳感器，光柵傳感器等。,2020/9/16,59,二. 傳感器的特性,2020/9/16,60,測量靜態(tài)量表現(xiàn)為靜態(tài)特性，測量動態(tài)量表現(xiàn)為動態(tài)特性。 (1) 靜態(tài)特性 傳感器的靜態(tài)特性主要由下列幾種性能來描述。 1. 線

19、性度 線性度是傳感器輸出量與輸入量之間的實際關(guān)系曲線偏離直線的程度，又稱非線性誤差。,2020/9/16,61,,,圖1-5 傳感器的線性度,2020/9/16,62,由圖可見，除（a）為理想特性外，其它都存在非線性，都應(yīng)進行線性處理。 常用的方法有： 理論直線法、端點線法、割線法、最小二乘法和計算程序法等。,2020/9/16,63,作圖法求線性度演示 （ 1擬合曲線 2實際特性曲線 ）,2020/9/16,64,2. 靈敏度 靈敏度是傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出增量與輸入增量的比值。 對于線性傳感器，其靈敏度就是它的靜態(tài)特性的斜率，其 sn=y/x,2020/9/16,

20、65,作圖法求靈敏度過程,,,,,,,,,x,y,x1,x,y,0,,切點,,傳感器 特性曲線,xmax,,2020/9/16,66,圖1-6 傳感器的靈敏度,2020/9/16,67,非線性傳感器的靈敏度是一個隨工作點而變的變量，如圖1-6（b）所示，其 sn=dy/dx=df(x)/dx 3. 重復(fù)性 重復(fù)性是傳感器在輸入量按同一方向作全量程多次測試時，所得特性曲線不一致性的程度，如圖1-7所示。 傳感器輸出特性的不重復(fù)性主要由傳感器的機械部分的磨損、間隙、松動，部件的內(nèi)磨擦、積塵，電路元件老化、工作點漂移等原因產(chǎn)生。,2020/9/16,68,圖1-7 傳感器的重復(fù)性,20

21、20/9/16,69,不重復(fù)性極限誤差由下式表示： EZ=MAX/yFS100% 4. 遲滯現(xiàn)象 傳感器在正向行程（輸入量增大）和反向行程（輸入量減?。┢陂g，輸出-輸入特性曲線不一致的程度，如圖1-8所示。 在行程環(huán)中同一輸入量xi對應(yīng)的不同輸出量yi和yd的差值叫滯環(huán)誤差，最大滯環(huán)誤差與滿量程輸出值的比值稱最大滯環(huán)率EMAX： EMAX=m/yFS100%,2020/9/16,70,圖1-8 傳感器的遲滯現(xiàn)象,2020/9/16,71,5. 分辨力 傳感器的分辨力是在規(guī)定測量范圍內(nèi)所能檢測的輸入量的最小變化量。有時也用該值相對滿量程輸入值的百分?jǐn)?shù)表示。 6. 穩(wěn)定

22、性 穩(wěn)定性有短期穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性之分。 傳感器常用長期穩(wěn)定性，指在室溫條件下，經(jīng)過相當(dāng)長的時間間隔，如一天、一月或一年，傳感器的輸出與起始標(biāo)定時的輸出之間的差異。 通常又用其不穩(wěn)定度來表征穩(wěn)定程度。,2020/9/16,72,7. 漂移 傳感器的漂移是指在外界的干擾下，輸出量發(fā)生與輸入量無關(guān)的不需要的變化。 漂移包括零點漂移和靈敏度漂移等。 零點漂移和靈敏度漂移又可分為時間漂移和溫度漂移。 時間漂移是指在規(guī)定的條件下，零點或靈敏度隨時間的緩慢變化； 溫度漂移為環(huán)境溫度變化而引起的零點或靈敏度的變化。,2020/9/16,73,第三 檢測技術(shù)的基本概念,學(xué)習(xí)測量的基本概念、測量

23、方法、誤差分類、測量結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理等，他們是檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)的理論基礎(chǔ)。,2020/9/16,74,世界是由物質(zhì)組成的，表征物質(zhì)特性或其運動形式的參數(shù)很多，根據(jù)物質(zhì)的電特性，可分為電量和非電量兩類。 非電量不能直接使用一般電工儀表和電子儀器測量，非電量需要轉(zhuǎn)換成與非電量有一定關(guān)系的電量，再進行測量。實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換技術(shù)的器件叫傳感器。 自動檢測和自動控制系統(tǒng)處理的大都是電量, 需通過傳感器對通常是非電量的原始信息進行精確可靠的捕獲和轉(zhuǎn)換為電量。,2020/9/16,75,1 . 自動測控系統(tǒng) 自動檢測和自動控制技術(shù)是人們對事物的規(guī)律進行定性了解和定量掌握以及預(yù)期效果控制所從事的一系列

24、的技術(shù)措施。 自動測控系統(tǒng)是完成這一系列技術(shù)措施之一的裝置，它是檢測和控制器與研究對象的總和。 通?？煞譃殚_環(huán)與閉環(huán)兩種自動測控系統(tǒng) 。,2020/9/16,76,測量電路,傳感器,電源,指示儀,記錄儀,伺服控制,,,,,,,,,,開環(huán)自動測控系統(tǒng)框圖,被測量,2020/9/16,77,調(diào)節(jié)元件,給定元件,信息處理,檢測電路,執(zhí)行元件,傳感器,對象,輸出,顯示,記錄,,,,,,,,,,,,,,閉環(huán)自動測控系統(tǒng)框圖,,,,,2020/9/16,78,一個完整的自動測控系統(tǒng)，一般由傳感器、測量電路、顯示記錄裝置或調(diào)節(jié)執(zhí)行裝置、電源四部分組成。,2020/9/16,79,檢測技術(shù)的基本概念及

25、方法,靜態(tài)測量,2020/9/16,80,對緩慢變化的對象進行測量亦屬于靜態(tài)測量。,,最高、最低 溫度計,,,2020/9/16,81,動態(tài)測量,地震測量 振動波形,,2020/9/16,82,便攜式儀表,可以顯示波形的便攜式儀表,2020/9/16,83,直接測量,電子卡尺,2020/9/16,84,間接測量,對多個被測量進行測量，經(jīng)過計算求得被測量（阿基米德測量皇冠的比重）。,2020/9/16,85,接觸式測量,2020/9/16,86,非接觸式測量 例：雷達測速,車載電子警察,2020/9/16,87,離線測量,產(chǎn)品質(zhì)量檢驗,2020/9/16,88,在線測量,在流水線上，邊加工

26、，邊檢驗，可提高產(chǎn)品的一致性和加工精度。,2020/9/16,89,檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢 ：,1.不斷提高檢測系統(tǒng)的測量精度、量程范圍、延長使用壽命、提高可靠性： 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā) 展，人們對檢測系統(tǒng)的測量精度要求也相應(yīng)地在提高。近年來，人們研制出許多高精度和寬量程的檢測儀器以滿足各種需要。人們還對傳感器的可靠性和故障率的數(shù)學(xué)模型進行了大量的研究，使得檢測系統(tǒng)的可靠性及壽命大幅度的提高。現(xiàn)在，許多檢測系統(tǒng)可以在極其惡劣的環(huán)境下連續(xù)工作數(shù)十萬小時。目前，人們正在不斷努力進一步提高檢測系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)。,2020/9/16,90,提高測量精度,數(shù)字電壓、歐姆表,將量程切換到2V時，最小顯示值

27、為1V,,2020/9/16,91,提高可靠性,承受劇烈振動,2020/9/16,92,2.應(yīng)用新技術(shù)和新的物理效應(yīng)，擴大檢測領(lǐng)域,月球車,2020/9/16,93,2.應(yīng)用新技術(shù)和新的物理效應(yīng)，擴大檢測領(lǐng)域（續(xù)）,火星車,2020/9/16,94,2.應(yīng)用新技術(shù)和新的物理效應(yīng)，擴大檢測領(lǐng)域（續(xù)）,“惠更斯”號登陸土衛(wèi)六的效果圖,土衛(wèi)六表面,2020/9/16,95,2.應(yīng)用新技術(shù)和新的物理效應(yīng)，擴大檢測領(lǐng)域（續(xù)）,安全檢查,2020/9/16,96,3.發(fā)展集成化、功能化的傳感器,可拍照的手機,2020/9/16,97,4.采用計算機技術(shù)，使檢測技術(shù)智能化,面部 識別技術(shù),2020/9/1

28、6,98,4.采用計算機技術(shù)，使檢測技術(shù)智能化（續(xù)）,單片機芯片,2020/9/16,99,5.發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化傳感器及檢測系統(tǒng),,2020/9/16,100,1.4 傳感器的測量誤差與準(zhǔn)確度,了解測量誤差的產(chǎn)生誤差的原因 熟悉測量誤差的分類 掌握測量誤差的表示方法 理解準(zhǔn)確度與測量誤差的關(guān)系,2020/9/16,101,1.4.1 誤差的類型,1.按誤差的性質(zhì)分類 （1）系統(tǒng)誤差 在相同測量條件下多次測量同一物理量，其誤差大小和符號保持恒定或按某一確定規(guī)律變化，此類誤差稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差表征測量的準(zhǔn)確度。 （2）隨機誤差 在相同測量條件下多次測量同一物理量，其誤差沒有固定的大小和符號，呈無規(guī)律

29、的隨機性，此類誤差稱為隨機誤差。通常用精密度表征隨機誤差的大小。 準(zhǔn)確度和精密度的綜合稱為精確度，簡稱精度。,2020/9/16,102,1.4.1 誤差的類型,（3）粗大誤差 明顯偏離約定真值的誤差稱為粗大誤差。它主要是由于測量人員的失誤所致，如測錯、讀錯或記錯等。含有粗大誤差的數(shù)值稱為壞值，應(yīng)予以剔除。在測量中，若誤差大于極限誤差C，即為粗大誤差。,2020/9/16,103,2.按被測量與時間的關(guān)系分類 （1）靜態(tài)誤差 被測量不隨時間變化時測得的誤差稱為靜態(tài)誤差。 （2）動態(tài)誤差 被測量在隨時間變化過程中測得的誤差稱為動態(tài)誤差。動態(tài)誤差是由于檢測系統(tǒng)對輸入信號響應(yīng)滯后，或?qū)斎胄盘栔胁?/p>

30、同頻率成分產(chǎn)生不同的衰減和延遲所造成的。動態(tài)誤差值等于動態(tài)測量和靜態(tài)測量所得誤差的差值。,2020/9/16,104,1.4.2 誤差的表示方法,絕對誤差和修正值的量綱必須與示值量綱相同。 絕對誤差可表示測量值偏離實際值的程度，但不能表示測量的準(zhǔn)確程度。,（1）絕對誤差,AxA0,修正值C,C=,當(dāng)AxA0時，為正誤差；反之為負(fù)誤差。,A0 Ax+C,2020/9/16,105,（2）相對誤差,實際相對誤差,示值(標(biāo)稱)相對誤差,滿度（引用）相對誤差,2020/9/16,106,1.4.3 準(zhǔn)確度,傳感器和測量儀表的誤差是以準(zhǔn)確度表示的。準(zhǔn)確度常用最大引用誤差來定義,它表示傳感器的最大相對誤差為S%。,儀表引起的最大測量相對誤差為,如壓力傳感器的準(zhǔn)確度等級分別為0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、1.0、1.5、2.0等；我國電工儀表的準(zhǔn)確度等級分別為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。,某0.1級壓力傳感器的量程為100MPa，測量50MPa壓力時，傳感器引起的最大相對誤差為,0.2%。,2020/9/16,107,本章作業(yè),P11： 2，3題寫在作業(yè)紙上 第1、4、5題選做,2020/9/16,108,休 息 一 下,