检测与转换技术
自动检测与转换技术题库(含答案)
第一章检测技术的基础知识（本文档适合电气工程类专业同学朋友们，希望能帮到你们）一、填空题1．检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要容的应用技术学科。
2．一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。
3．传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成，其中敏感元件是必不可少的。
4．在选用仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值2/3 的区域。
5．准确度表征系统误差的大小程度，精密度表征随机误差的大小程度，而精确度则指准确度和精密度的综合结果。
6．仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的，而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。
7、若已知某直流电压的大致围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压1.5倍的电压表。
（因为U≥2/3Umax）8、有一温度计，它的量程围为0～200℃，精度等级为0.5级。
该表可能出现的最大误差为 1℃，当测量100℃时的示值相对误差为 1% 。
9、传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，它的作用是将非电量转换成与之具有一定关系的电量。
10、传感器一般由敏感元件和转换元件两部分组成。
11、某位移传感器，当输入量变化5mm时，输出电压变化300mv，其灵敏度为60mv/mm 。
二、选择题1．在一个完整的检测系统中，完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。
A．传感器 B. 测量电路 C. 输出单元2．构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。
A．转换元件B．敏感元件C．转换电路D．嵌入式微处理器3．有四台量程均为0-600℃的测量仪表。
今要测一约为500℃的温度，要求相对误差≤2.5%，选用精度为 D 的最为合理。
A．5.0级B．2.5级C．2.0级D．1.5级4．有四台量程不同，但精度等级均为1.0级的测温仪表。
今欲测250℃的温度，选用量程为 C 的最为合理。
传感器检查与转换技术(共76张PPT)
物体的性质和成分量： • 空气的湿度（绝对、相对）、气体的化学成分、
浓度、液体的粘度、浊度、透明度、物体的颜色 状态量： • 工作机械的运动状态（启停等）、生产设备的异
常状态（超温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、 断裂等）
电工量（U、I、f、R、Z、E、B ……在电工、电子等
课程中讲授，大多数不属于本课程的范围。）
(2)动态误差。
第四十八页，共76页。
5．按使用条件分类
(1)基本误差。
(2)附加误差 。
6．按误差与被测量的关系分类
(1)定值误差。
(2)累积误差。
第三节 随机误差概率密度的正态分布
一、随机误差的实验结果——频率直方图
现在来研究一组无系统误差且无粗差的独立的等精度实验结果。所谓独立和等 精度测量，是指在相同条件下，对某量重复进行的独立测量。
第三页，共76页。
信息转换是将所提取的有用信息，根据下一单元需要，在幅值、功率及精度 等方面进行处理和转换。
信息处理的任务，视输出环节的需要，将变换后的电信号进行数字运算、A／D变 换等处理。
信息传输的任务是，在排除干扰的情况下经济地、准确无误地把信息进 行传递。
第四页，共76页。
检测（Detection）定义： 利用各种物理、化学效应，选择合 适的方法与装置，将生产、科研、生活 等各方面的有关信息通过检查与测量的 方法，赋予定性或定量结果的过程称为 检测技术。
模拟显示
的特点：
直观
第十三页，共76页。
光柱也属于模拟显光示柱显示
的特点：
一目了然
第十四页，共76页。
数字式仪表
数字式仪表的 特点： 准 确，但最后一 位经常跳动不 止。
热敏电阻
自动检测与转换技术课程标准-机电一体化
《自动检测与转换技术》课程标准课程名称：自动检测与转换技术计划学时：56学时适用专业：机电一体化技术开设学期：第四学期制订：张情审定：一、前言1.课程性质《自动检测与转换技术》课程是高等职业技术学院机电一体化技术专业必修课。
是承上启下的关键核心课程，主要培养学生自动测量系统的设计、测量电路的分析以及系统安装的能力。
主要内容是以各种不同的测量对象进行分类，分别介绍各种对象的特点，并详尽介绍各种对象的测量方法，以及实现方法。
自动测量与转换技术波及面很广，各种测量对象种类繁多，各具特点，但其测量原理、测量电路、设计基础都是类似的。
本课程是工学结合将开发的“理论实践一体化、讲授练习一体化、工作过程与学习过程一体化”的专业学习领域。
学生通过从易到难、从简单到复杂循序渐进的学习，获取专业技能，锻炼学生的思维能力，培养良好的学习能力和沟通能力。
2.课程设计思路1）以职业岗位群需求为出发点,以职业能力培养为核心,把校企合作作为课程开发的切入点通过聘请行业企业专家成立的专业指导委员会及教师到企业社会实践，带学生实习等方式贴近企业，了解企业的生产工作流程，掌握企业对知识的需求，与企业技术人员共同开发课程，以企业真实工作任务作为课程“主题”来设计学习情境，遵循由简单到复杂的原则确定教学项目，使学生在“真实”的职业情境中、完成任务的过程中掌握综合职业能力。
（2）以企业真实产品为依据规划教学内容在课程执行的学期，安排专门的时间用于综合实践和技能提高，以体现工作过程和任务特点，具有先进性、可行性，符合学生的能力水平和教学规律的企业真实产品项目为载体，完成自动检测系统的学习。
（3）以工作过程为导向，采用资讯、计划、决策、实施、检查和评估六步法实施课程教学：资讯：根据学习子情境确定的工作任务，通过教师讲授，学生查阅、搜集相关资料积累完成工作任务必备的讯息和相关技能；决策：在获取相关资讯的基础上由学生小组集体充分讨论并确定作业方法；计划：在决策的基础上拟定详细的作业计划并小组间、师生间汇报交流并修改；实施：小组成员间密切协作共同完成作业过程；检查：学生自查、互查，教师督查作业过程和结果；评估：由学生对工作任务完成的结果自评、小组互评、教师对过程和结果进行点评。
“检测与转换技术”课程教学研究
１３ 教 学与 实践 脱节 ．
实 验 主要是 对理 论 与传感 器参 数 的验 证 ， 演示 性 和验证 性实 验居 多 ， 过于 呆板 ． 实
验 不涉 及或 较少 涉及 实 际应用 中的传感 器 的选择 与 安装 等 。在实 验 台或 实验箱 中 ， 学生 甚 至看不 到传 感
收 稿 日期 ：０ ９— ２—１ ２０ ０ ３ 修 回 日期 ：０ ９— ８— ２ ２０ ０ ２
基金项 目： 安徽 省高校省级 自然科学研究项 目（ Ｊ０ ８ １０ 基金资助． Ｋ ２０ Ｂ ２ ） 作者简介 ： 台德艺 （ ９４ ） 男 ， １７ 一 ， 安徽 霍邱人 ， 合肥 学院电子信息与 电气工程 系讲 师 ， 工学硕士 ， 工商管理 硕士 ； 究方 向 ： 研 管
的重点 ．
“ 检测 与转换 技术 ” 自动 检测 技 术 和 自动 转 换技 术 的 总称 ， 信 息 技 术 的重 要 组 成部 分 ． 是 是 它是 以研 究 自动检 测 系统 中 的信息 提取 、 信息 转换 以及 信 息处理 的理论 和技 术 为主要 内容 的一 门应用技 术 学科 ． 课 程 的研 究 内容包 括 电工仪 表及 传感 器技 术 、 差 理论 及数 据处 理 、 误 自动 测试 系统 组成 技 术等 Ｊ ．
社会 实 际脱 节 ； 生 的考试 能力 强 ， 学 独立 思考 的创 新能 力弱 ． 何在 科学 发展 观 的指 导下 ， 如 确立 学生 在学 习 中的 主体地 位 ， 应试 教育 为 素质教 育 ； 以教授 课本 内容 的课 程 教育 为提 高 创新 能 力 的专业 教 育 ； 单 变 变 变 向 的课 堂讲 授为 学生 独立 学 习后 的互动 式教 育 ， 增强 学生 的 自主学 习与创 新能 力 ， 成为 专业课 程 教学改 革
检测与转换技术-第10章 无损探伤
探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头发射，另一个探头
接收)、聚焦探头(将声波聚焦为一细束)、水浸探头(可浸在液体中)以及其 它专用探头等。
几种典型超声波探头的结构示图
a）直探头 b）斜探头 c）双探头 d）水浸探头
１－压电晶片 ２－晶片座 ３－吸收块 ５－导线 ７－接线座 ９－接线点 ４－金属壳 ６－接线片 ８－绝缘柱 10－盖
（2）线源容器。线源容器常用金属材料制成。 （3）辐射器。辐射器包括防护器和控制器。 1）防护器的材料是使用吸收本领强的材料，防护器一般应具备以下条件： （a）安装时的屏蔽是可靠的，要保证使用者所受辐射量尽量减少，还
应有γ射线辐射的安全自动指示装置。大剂量的要进行遥控。
（b）能按需要发射一定宽度的锥形射线束。 （c）要方便可靠，易于携带或移动。
光观察设备加上电视摄影机和接收机组合而成。
（1）荧光电视
（2）图像增强电视
该法的优点是；可直接观察到物体内部静态或动态下的情况。缺点
是：不宜于形状复杂的工件，管电压目前只能在150kV以下使用。 （3）直接摄像电视。 二、射线探伤设备 1．X射线探伤机 Ｘ线探伤机是指以Ｘ射线管为射线源的探伤设备。
11－接地铜箔 12－接地铜环 13－隔声层 15－保护膜 14－延迟块 16－导电螺杆
2．接触法与液浸法 （1）接触法就是探头与试件表面之间经一薄层耦合剂直接接触，而 进行探伤的方法。 （2）液浸法就是将探头与试件全部浸于液体或探头与试件之间全部
（3）声波的衰减。声波在一种介质中传播时，它的振幅和强度将 按指数函数规律衰减，其衰减规律为：
式中，AX、IX为表面波在x处的振幅和强度；A 0、I 0为表面波在x＝0
处的振幅和强度；α为衰减系数，单位为cm 二、超声波探伤法
自动检测与转换技术题库(含答案)
自动检测与转换技术题库(含答案)-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第一章检测技术的基础知识（本文档适合电气工程类专业同学朋友们，希望能帮到你们）一、填空题1．检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。
2．一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。
3．传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成，其中敏感元件是必不可少的。
4．在选用仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值 2/3 的区域。
5．准确度表征系统误差的大小程度，精密度表征随机误差的大小程度，而精确度则指准确度和精密度的综合结果。
6．仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的，而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。
7、若已知某直流电压的大致范围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压1.5倍的电压表。
（因为U≥2/3Umax）8、有一温度计，它的量程范围为0～200℃，精度等级为0.5级。
该表可能出现的最大误差为 1℃，当测量100℃时的示值相对误差为 1% 。
9、传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，它的作用是将非电量转换成与之具有一定关系的电量。
10、传感器一般由敏感元件和转换元件两部分组成。
11、某位移传感器，当输入量变化5mm时，输出电压变化300mv，其灵敏度为 60mv/mm 。
二、选择题1．在一个完整的检测系统中，完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。
A．传感器 B. 测量电路 C. 输出单元2．构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。
A．转换元件 B．敏感元件 C．转换电路 D．嵌入式微处理器3．有四台量程均为0-600℃的测量仪表。
今要测一约为500℃的温度，要求相对误差≤2.5%，选用精度为 D 的最为合理。
《检测与转换技术》课程标准
广州康大职业技术学院《检测与转换技术》课程标准一、基本信息适用对象：应用电子技术专业学生制定时间：2010年6月学分：3学时：56课程代码：所属系部：自动化系制定人：吴闽批准人：陶廷甫二、课程的目标1、专业能力目标（1）掌握检测技术的基本概念及基本知识，传感器的基本概念及主要特性参数。
（2）掌握工业检测中常用的传感器，如压力、流量、温度、物位等传感器的相关的电路、基本原理、结构特点，适用范围等。
（3）掌握常用传感器、近代新型传感技术及信号调制电路等内容。
2、方法能力目标（1）检测技术和装置是电子及自动化系统中不可缺少的组成部分，能够根据检测要求合理选用各种类型的传感器。
（2）能够运用所学知识设计、制作、简单测试基本检测单元模块电路等。
（3）通过本课程的学习，能够使用常用仪器检查各种传感器性能，判别其好坏，进行简单维护。
3、社会能力目标（1）初步具有检测和控制系统的使用的职业能力。
（2）提高动手能力、为后读课程学习和工程的实践技术打下基础。
（3）团队协作、勤奋敬业、吃苦耐劳等良好风貌；三、整体教学设计思路1、课程定位本课程是电子技术，电气自动化专业的一门专业基础课。
通过本课程的学习，使学生掌握压力、流量、温度、物位测量仪表的工作原理。
熟悉压力、流量、温度、物位测量仪表的发展状况。
熟练掌握各种压力、流量、温度、物位测量仪表的适用条件，工业检测中常用的传感器及相关的电路、基本原理、结构特点，适用范围，要求学生掌握较为扎实的传感器和自动检测的知识和技能。
因此，本课程要以能力培养为重，构建学生应用传感器知识和自动检测技术解决生产方面问题的实际能力，培养学生胜任职业岗位的相关技能、技艺。
2、课程开发思路为了使这门课程的教学达到预定的能力目标，课程设计思路是以传感器与检测系统的设计、制作过程为依据，整合、序化教学内容，作为训练学生职业岗位综合能力的主要载体；针对高职学生理论基础相对薄弱，理论学习时间相对较少，学习动力不足的特点，在课程教学内容的选取上，从传感器使用者的角度出发，坚持理论联系实际，以技术应用为主，着眼于提高学生选择正确的传感器、解决实际工程检测能力的目的来实施教学。
自动检测与转换技术
自动检测与转换技术自动检测与转换技术是一种通过计算机程序来识别和转化特定类型数据的技术。
这项技术的应用范围非常广泛，涵盖了多个领域，如图像处理、语音识别、文本转换等。
本文将重点介绍自动检测与转换技术在图像处理和文本转换领域的应用。
在图像处理领域，自动检测与转换技术可以用于识别和转换图像中的特定对象或特征。
例如，通过使用图像识别算法，可以自动检测出图像中的人脸、车辆、道路等，并将其转换为相应的数据格式。
这项技术在安防监控、智能交通系统等领域具有重要的应用价值。
通过自动检测与转换技术，可以实现图像数据的自动化处理和分析，提高图像处理的效率和准确性。
在文本转换领域，自动检测与转换技术可以用于将不同格式的文本数据转换为特定的标准格式。
例如，通过使用自然语言处理算法，可以将文本数据中的语义信息提取出来，并将其转换为结构化的数据格式，以便进一步的分析和处理。
这项技术在信息抽取、信息检索等领域具有广泛的应用。
通过自动检测与转换技术，可以实现大规模文本数据的自动化处理和分析，提高文本处理的效率和准确性。
除了图像处理和文本转换领域，自动检测与转换技术还可以应用于其他领域，如语音识别、视频处理等。
例如，在语音识别领域，可以通过使用语音识别算法，将语音数据转换为文本数据，以便进一步的分析和处理。
这项技术在语音助手、语音交互等领域具有广泛的应用。
通过自动检测与转换技术，可以实现语音数据的自动化处理和分析，提高语音识别的准确性和实时性。
自动检测与转换技术的发展离不开人工智能和机器学习等相关技术的支持。
通过使用机器学习算法，可以让计算机程序自动学习和优化检测与转换的模型，从而提高其准确性和性能。
例如，在图像处理领域，可以通过使用卷积神经网络等深度学习算法，实现对图像中不同对象或特征的自动检测和转换。
这些算法可以通过大量的训练数据进行学习，从而提高其检测和转换的准确性。
自动检测与转换技术是一种能够通过计算机程序来识别和转化特定类型数据的技术。
检测与转换技术-第01章 检测与转换技术的理论基础
设总的测量次数n＝150次。现将150个测量值（xi）由小到大排列分 成11个区间，或按误差大小排列，并取等间隔值。
随机误差实验结果
对于不同的间隔值△δi或△xi ，频率ni／n值也不同，间隔值越大， 频率值也越大。因此，对同一组实验数据，频率直方图也将不同。若取
量ni／（n △ δ i）作为纵坐标，则可避免此问题。
第一章 检测与转换技术的理论基础
第一节 检测与转换技术的基本概念
第二节 测量误差的概念和分类
第三节 随机误差概率密度的正态分布
第四节 算术平均值与标准误差
第五节 置信区间与置信概率
第六节 粗差的判别与坏值的舍弃
第七节 系统误差
第八节 误差的传递
第九节 误差的合成
第十节 最小二乘原理
第十一节 曲线的拟合
独立的及随机的因素综合影响就产生了随机误差。根据概率论的中心极 限定理知：大量的、微小的及独立的随机变量的总和服从正态分布。显 然，随机误差必然服从正态分布。 凡是概率密度可由高斯方程描述的随机变量必然遵循正态分布，而 服从正态分布的随机变量，其概率密度也一定可由高斯方程描述。随机 误差和无系差、无粗差的测量值就是这样的随机变量，它们的概率密度
都是电信号)。
信息转换是将所提取的有用信息，根据下一单元需要，在幅值、功 率及精度等方面进行处理和转换。
信息处理的任务，视输出环节的需要，将变换后的电信号进行数字
运算、A／D变换等处理。 信息传输的任务是，在排除干扰的情况下经济地、准确无误地把信
息进行传递。
第二节 测量误差的概念和分类
一、有关测量技术中的部分名词
(1)等精度测量 。 (5)标称值 。 二、误差的分类 1．按表示方法分类
(2)非等精度测量 。 (6)示值 。
检测与转换技术的基本概念
数据转换过程中，需要 确保数据的完整性和准 确性，同时处理异常值
和缺失值。
数据转换方法
01
手动转换
通过人工操作，将数据从一个格式或结构转换为另一个格式或结构。这
种方法适用于数据量较小的情况，但效率较低且容易出错。
02
脚本转换
使用脚本语言（如Python、Shell等）编写程序，实现数据的自动化转
换。这种方法适用于有一定数据量的情况，效率较高且可重复使用。
检测与转换技术的基本概念
contents
目录
• 检测技术概述 • 信号检测与处理 • 传感器技术 • 转换技术概述 • 数据转换技术 • 图像转换技术
01 检测技术概述
定义与分类
定义
检测技术是指通过特定的方法和设备， 对各种物理、化学、生物等信号进行 测量、分析和处理，以获取所需信息 的过程。
声波流量传感器等。
湿度传感器
用于测量空气湿度，如 氯化锂湿度传感器、陶
瓷湿度传感器等。
04 转换技术概述
转换技术的分类与特点
有线转换技术
通过物理线路连接实现信号的传输 和转换，具有传输稳定、速度快的 特点，但布线复杂，维护成本高。
无线转换技术
利用电磁波实现信号的传输和转换， 无需布线，灵活方便，但传输速度 和稳定性可能受到一定影响。
检测技术在医疗卫生领域的应 用包括医学诊断、治疗监测、
健康管理等。
科学研究
检测技术在科学研究领域的应 用包括实验测量、数据采集、
科学探索等。
检测技术的发展趋势
智能化
高精度
随着人工智能技术的发展，检测技术正朝 着智能化方向发展，如智能传感器、自动 化检测系统等。
随着科技的不断进步，检测技术的精度要 求也越来越高，如高精度测量、超微量检 测等。
检测与转换技术复习题及答案
单项选择题>1、以下哪种测量仪器的分辨率是和灵敏度有关的？（）A .数字天平； B.数字式电流表； C.指针式电流表； D.数字式电压表。
）4、以下什么传感器适合精度高、可靠性好的温度测量?（）A.热敏电阻；B.铜热电阻；C.铂热电阻；D.热电偶。
5、对于下面哪种传感器我们在应用时要考虑其不等位电势的补偿?（）789、测量不能直接接触的高温物体温度，可采用( )温度传感器。
A.热电偶；B.亮度式；C.半导体三极管；D.半导体二极管。
10、下列哪种热敏电阻适合做温度升高电阻值降低的温度补偿元件（）？A. NTC型热敏电阻；B.PTC型热敏电阻；C. CTR型热敏电阻。
11、电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为( )的输出。
A.电阻；B.电容；C.电压；D.电荷。
12、雷电对测控系统造成的噪声干扰按其产生的原因来分属于？（）A.浪涌噪声；B.高频振荡噪声；C.放电噪声。
A.微波；B.电涡流；C.热电式；D.红外。
17、下面哪种电路主要是为了抑制干扰？( )A. A/D转换器；B. D/A转换器；C.变压器耦合；D.调制电路。
18、由于热电光导摄像管的信号比可见光弱一个数量级，必须采用( )的前置放大器。
A.信噪比高；B.信噪比低；C.稳定性低；D.灵敏度很小。
19、以下不是系统误差产生的主要原因的是?（）A.仪器不良；B.测量人员操作不当；C.测量原理方法不当；D.测试环境的变化。
20、对数据采集装置的采样速度起最主要作用的是？( )。
24、某温度仪的相对误差是1%，测量800℃炉温时，绝对误差是A. 0.08℃；B. 8％；C. 0.8℃；D. 8℃。
25、下列传感器的应用中哪个不适合低频透射式涡流传感器？A.金属工件表面光洁度的测定；B.金属材料内部缺陷的检测；C.金属材料厚度测量；D.金属材料内部杂质的检测。
26、下列温度传感器中，灵敏度最高的是：A.铂热电阻；B.铜热电阻；C.半导体热敏电阻；D.热电偶。
检测与转换技术
第一章检测技术的基本概念1、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为多少级？答：1 .02、某仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买精度等级为多少级的压力表？答：0 .5 a3、对同一被测量进行多次重复测量时，误差的绝对值和符号不可预知地随机变化，但总体满足一定的统计规律性，该误差称为什么误差？答：随机误差4、多次重复测量时，误差的大小或符号保持不变，或按一定规律出现（始终偏大、偏小或周期性变化），该误差称为什么误差？答：系统误差5、检测中使用一次仪表，新的国家标准规定电流输出和电压输出是多少？答：4～20mA、1～5V6、检测中由于电流信号不易受干扰，且便于远距离传输，所以在一次仪表中多采用电流输出型，新的国家标准规定电流输出为多少？答：4～20mA7、什么是系统误差？答：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差，称为系统误差。
8、什么是粗大误差？答：超出在规定条件下预计的误差，或明显偏离真值的误差称为粗大误差，也叫过失误差、疏忽误差或粗差，应予以剔除。
9、什么是测量答：测量过程实质上是一个比较的过程，即将被测量与一个同性质的、作为测量单位的标准量进行比较，从而确定被测量是标准量的若干倍或几分之几的比较过程。
10、什么是测量结果？答：测量结果可以表现为一定的数字，也可表现为一条曲线，或者显示成某种图形等，测量结果包含数值（大小和符号）以及单位。
有时还要给出误差范围11、什么是静态测量？什么是动态测量？答：在检测技术中，对缓慢变化的对象所进行的测量，亦属于静态测量。
工程中，有时可认为几十赫兹以上的测量称为动态测量。
12、传感器有哪三部分组成？答：传感器由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。
13、某数字表满量程为99.9A，该表的分辨力和分辨率为多少？答：数字表满量程为99.9A，该表的分辨力=0.1A，分辨率=0.1A÷99.9≈0.1%14、测量结果的正态分布的规律是怎样的？测量结果的正态分布的规律有：（1）集中性、（2）对称性、（３）有界性15、用核辐射式测厚仪对钢板的厚度进行6次等精度测量，所得数据为2.04mm、2.02mm、1.96mm、0.99mm、3.33mm、1.98mm，为粗大误差的值是什么？，在剔除粗大误差后，用算术平均值公式计算钢板厚度等于多少？答：为粗大误差的值是0.99和3.33mm，在剔除粗大误差后，用算术平均值公式计算钢板厚度=2.00mm。
检测与转换技术
温度检测是工业生产中常见的检测技术之一，用于测量物体的温度或环境温度。
详细描述
温度检测的方法包括热电偶、热电阻、红外线等，广泛应用于冶金、化工、电 力、食品等领域，对生产过程中的温度进行实时监控，确保产品质量和安全。
压力检测
总结词
压力检测是通过测量流体或气体的压 力来获取相关信息的一种检测技术。
检测与转换技术
• 检测技术概述 • 常见检测技术 • 转换技术概述 • 常见转换技术 • 检测与转换技术的未来发展
01
检测技术概述
定义与分类
定义
检测技术是指通过特定的方法或设备，对目标进行测量、观 察和判断，以获得其状态、性质、参数等信息的手段。
分类
根据不同的分类标准，检测技术可以分为多种类型，如按测 量原理可分为电学、光学、磁学等；按测量方式可分为接触 式和非接触式；按测量目的可分为定性检测和定量检测。
物位检测
总结词
物位检测是测量液体或固体物料在容 器或设备中的位置或高度的技术。
详细描述
物位检测的方法包括雷达物位计、超 声波物位计等，广泛应用于化工、食 品、制药等领域，用于监测储罐液位、 固体物料高度等，确保生产过程的稳 定性和连续性。
成分分析检测
总结词
成分分析检测是通过化学或物理方法测量物质中各种成分含量的技术。
品质量。
医疗卫生
在医疗领域，检测技术用于对 人体生理参数、疾测
在环境保护领域，检测技术用 于对空气、水质、土壤等进行 监测，以评估环境质量。
科学研究
在科学研究中，检测技术用于 对各种物理量、化学量、生物 量等进行测量，以推动科学技
术的发展。
02
常见检测技术
温度检测
数据科学
检测与转换技术实验
目录实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 (1)实验二金属箔式应变片——半桥性能实验 (4)实验三金属箔式应变片——全桥性能实验 (6)实验四谐波分析实验 (7)实验五滤波器实验 (11)实验六直流全桥的应用——电子秤实验 (17)实验七移相器实验 (18)实验八相敏检波器实验 (20)实验九交流全桥的应用——振动测量实验 (22)实验十压阻式压力传感器的压力测量实验 (25)实验十一差动变压器的性能实验 (27)实验十二激励频率对差动变压器特性的影响实验 (29)实验十三差动变压器零点残余电压补偿实验 (31)实验十四差动变压器的应用——振动测量实验 (32)实验十五电容式传感器的位移特性实验 (34)实验十六电容传感器动态特性实验 (36)实验十七直流激励时霍尔式传感器的位移特性实验 (38)实验十八交流激励时霍尔式传感器的位移特性实验 (39)实验十九霍尔测速实验* (40)实验二十磁电式传感器测速实验 (41)实验二十一压电式传感器测量振动实验 (42)实验二十二电涡流传感器位移特性实验 (43)实验二十三被测体材质对电涡流传感器的特性影响实验 (45)实验二十四被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验 (46)实验二十五电涡流传感器测量振动实验 (47)实验二十六电涡流传感器的应用——电子秤实验 (48)实验二十七光纤传感器的位移特性实验 (49)实验二十八光纤传感器测量振动实验 (51)实验二十九光纤传感器测速实验 (52)实验三十光电转速传感器的转速测量实验 (54)实验三十一Cu50温度传感器的温度特性实验 (55)实验三十二P t100热电阻测温特性实验 (57)实验三十三热电偶测温性能实验 (59)实验三十四气敏（酒精）传感器实验 (61)实验三十五温度仪表PID控制实验 (62)实验三十六多功能数据采集控制器的使用介绍 (64)实验三十七计算机温度PID控制实验 (67)实验三十八转速PID控制系统 (69)实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
检测与转换技术课后部分习题参考答案
《检测与转换技术》课后部分习题参考答案2.4解：利用最小二乘法进行拟合，得拟合直线方程为y=7.984x+0.548灵敏度S=7.984 uε/N线性度γL=(12.065/400)×100%=3.02%滞后量γH=[(252-228)/400]×100%=6%附：参考程序（采用Labview 8.6编程，不要求掌握）1、前面板图2、程序框图3.10解：1）单臂Uo=U/4*S*ε=2mV Su= U/4=1V2）差动半桥Uo=U/2*S*ε=4mV Su= U/2=2V3）差动全桥Uo=U*S*ε=8mV Su= U=4V3.11解：γ=( S*ε/2)×100%=1%∴S=203.12解：ε=F/AE=10-3ΔR=S*ε*R=2×120×10-3Ω=0.24Ω3.13解：ΔR1=ΔR4=S*ε1*R=2×120×1/105Ω=2.29ΩΔR2=ΔR3=-2.29ΩUo=USε=76mV3.14(1)差动全桥如图：(2)=1.3mV3.15解：（1）贴片图和接桥电路如下（2）ε1=ε3=uF/AE=4.77×10-5ε2=ε4=－F/AE=－1.59×10-4ΔR1/ R1=ΔR3/ R3= S*ε1=9.54×10-5 ΩΔR2/ R2=ΔR4/ R4= S*ε2=－3.18×10- 4 Ω（3）=1.24mV（4）可以补偿温度的影响，具体原因见书上48页电桥补偿法，在此不再赘述。
4.9解：S=C0/δ0=εA/(δ0)2=(8.85*10-12*8*10-4)/(10-3)2 F/m=7.08nF/m4.10解：差动：S=2C0/δ0=40pF/mmγ=(Δδ/δ0)2×100%=4%单板：S=C0/δ0=20pF/mmγ=(Δδ/δ0)×100%=20%4.11解：∵γ=(Δδ/δ0)×100%=0.1%∴Δδ=0.001δ0=1um4.12解：C0=εA0/δ0=50×0.03×0.02/0.01 uF=3uFC1=εA1/δ0=50×0.03×(0.02-0.01)/0.01 uF=1.5uF∴ΔC = C0-C1=1.5uF4.13解：1、无云母时，初始电容C0=86.8 pF极板间距减小Δδ时，C1=99.2 pF，ΔC1/ C0=14.29%极板间距增大Δδ时，C2=77.2 pF，ΔC2/ C0=11.06%2、有云母时，初始电容C0=151 pF极板间距减小Δδ时，C1=195 pF，ΔC1/ C0=29.14%极板间距增大Δδ时，C2=125 pF，ΔC2/ C0=17.22%5.11解：定义电压方向上正下负，电流方向自上而下为正。
《检测与转换技术》复习思考题
复习思考题一、填空题1、按能量角度分析，典型的传感器构成方法有三种，即、以及，前两者属于能量，后者是能量。
2、将温度转换为电势大小的热电式传感器是传感器，而将温度变化转换为电阻大小的热电式传感器是（金属材料）或（半导体材料）。
3、电感式传感器也称为传感器，它是利用原理将被测物理量转换成线圈和的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化，从而实现非电量到电量的转换。
4、容栅传感器实际上是多个式型电容传感器的并联，它具有效应，测量精度很高。
5、热电偶传感器的工作基础是，其产生的热电势包括电势和电势两部分。
热电偶的定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基础；定律为制定分度表奠定了理论基础；根据定律，可允许采用任意的焊接方式来焊接热电偶。
6、用于制作压电传感器的常用压电材料是和。
7、基于外光电效应的器件有和；基于内光电效应的器件有、、和等。
二、选择题:1. 被测信号x(t)的最高频率为fm时，采样频率fc至少为_______,才能恢复原始波形，否则，会引起信号失真。
A 0.5fmB fmC 2fm2. 某传感器的精度为2%FS，满量程输出为100mV，可能最大的误差为______Mv。
A 2 mVB 1 mVC 4 mVD 6 mV3. 传感器在正、反行程中输入输出曲线不重合称为________。
A 非线性误差B 迟滞C 重复性4. 一弹性式压力传感器在加压过程和减压过程中，输入值相同，但传感器的输出却不一致，这种现象称为__________。
A 弹性元件的非线性B 弹性后效C 弹性滞后D 弹性元件的不稳定5. 传感器的输出分辨率________输入分辨率。
A 大于B 等于C 小于D 不相关6. 传感器能检测到的最小输入增量为___________。
A 零点残余B 迟滞C 误差D 分辨力7. 金属应变片利用了金属材料的__________。
A 电阻应变效应B 压阻效应C 压电效应8. 半导体应变片利用了金属材料的__________。
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图(a)图(b)
第五章
5.1什么是差动变压器式传感器零点残余电压？怎样消除？
8.9已知一个温度控制系统如下图所示，热电偶采用的是铂铑10-铂，分度号为S。热电偶通过温度变送器将电压信号转换成4-20mA电流信号给温度控制器使用。由于热电偶冷端温度波动，故需要采用补偿导线将其与温度变送器连接。温度控制器通过控制输出的触发脉冲宽度控制电炉丝两端电压，进而控制其加热状态。完成如下问题：
图3.1
3.6将四个完全相同的金属丝式电阻应变片（灵敏度K=2）粘贴在距自由端b的地方，如图所示的梁式测力弹性件，已知应变 和受力F关系： ，b=100mm，t=5mm，w=20mm，E=×105N/mm2。
(1)在图3.2上画出应变片粘贴位置和测量电桥电路。
(2)电桥由6v电源供电，当电桥输出电压为7.2mV时，此时作用力F为多少？
电信学院自动化系
《检测与转换技术》
课程习题集
2015年1月
第一章
1.1自动检测1.2什么是测量误差？测量误差有几种表示方法？各有什么用途？
1.3有三台测温仪表，量程均为0-600℃，精度等级分别为2.5级，2.0级，1.5级。现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5%，选哪台仪表合理？为什么？
第二章
2.1画出传感器系统的组成框图，说明各环节的作用。
2.2什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标，意义是什么？
2.3当线位移传感器从4mm变化为2mm时，输出电压减小了1mV，则该传感器的灵敏度为多少？
2.4某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下：
铂电阻温度传感器：0.45Ω/℃
电桥：0.02V/Ω
1.4已知某差压变送器，其输入位移与输出电压之间的理想特性为V=8x，实际数据如下表所示：
x/mm
0
1
2
3
4
5
U/mv
0.1
8.0
16.3
24.1
31.6
39.7
试求：（1）最大绝对误差，相对误差；（2）若指示仪表量程为50mv，指出仪表的精度等级。
1.5有三台测温仪表，量程均为0~800℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5％，选那台仪表合理?
5.2简述电涡流效应及电涡流传感器的分类。
第六章
6.1什么是压电效应？为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量？
6.2一压电式传感器的灵敏度K1＝10pC/MPa，连接灵敏度K2=0.008V/pC的电荷放大器，所用的笔式记录仪的灵敏度K3=25mm/V，当压力变化Δp=8MPa时，记录笔在记录纸上的偏移为多少?
6.3用压电式传感器测量一正弦力变化，采用电荷放大电路，压电元件由两个压电陶瓷并联，压电系数为d=190×10-12C/N，电荷放大器中的运算放大器为理想运算放大器，反馈电容为Cf=3800C，实测测量电路输出电压为Uo=10sinwt V，画出测量电路，并求此时的作用力为？
6.4某加速度计的校准振动台，它能作50Hz和1g的振动，今有压电式加速度计出厂时标出灵敏度K＝100mV/g，由于测试要求需加长导线，因此要重新标定加速度计灵敏度，假定所用的阻抗变换器放大倍数为1，电压放大器放大倍数为100，标定时晶体管毫伏表上指示为9.13V，试画出标定系统的框图，并计算加速度计的电压灵敏度。
(3)该方法能不能实现对环境温度的补偿？为什么？
(4)设工件受力F的方向有两种，即垂直向上和垂直向下。现选取两个金属箔式电阻应变片R1和R2构成半桥测量电路，如图3.3所示，问该电路能否实现对力F上下方向的判别，若能简述原理。
图3.2图3.3
3.7如下的水位控制系统示意图，MPXM2010GS为应变式液位压力传感器。试完成：
8.4简述热电阻常见接线线制及其基本原理。
8.5如下图(a)为一通用温度变送器接线图，试完成(b)中热电阻、温度变送器和PLC输入通道的连线，其中热电阻采用三线制，变送器采用两线制输出。
(a)
(b)
8.6已知铂铑10-铂(S)热电偶的冷端温度t0＝25℃，现测得热电动势E(t，t0)＝11.712mV，求热端温度是多少度?
放大器：100(放大倍数)
笔式记录仪：0.2cm/V
求：(1)测温系统的总灵敏度；
(2)记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值。
第三章
3.1金属电阻式应变片和半导体电阻应变片在工作原理上有何不同？优缺点是什么？
3.2哪些因素引起应变片的温度误差，写出相应误差表达式，并说明电路补偿的原理。
3.3采用阻值为120Ω灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片和阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V，并假定负载电阻无穷大。当应变片上的应变分别为1和1000时，试求单臂、双臂和全桥工作时的输出电压，并比较三种情况下的灵敏度。
第七章
7.1什么是霍尔效应？
7.2什么是霍尔元件的温度特性？如何进行补偿？
7.3集成霍尔传感器有什么特点？
7.4分析下面的采用霍尔传感器的液位控制系统工作过程。
7.4题图
第八章
8.1什么是金属导体的热电效应?试说明热电偶的测温原理。
8.2简述热电偶的几个重要定律，并分别说明它们的实用价值。
8.3试简述热电偶冷端温度补偿的几种主要方法和补偿原理。
4.4有一平面直线位移差动传感器特性其测量电路采用变压器交流电桥，结构组成如图所示。电容传感器起始时b1=b2=b=200mm，a1=a2=20mm极距d=2mm，极间介质为空气，测量电路u1=3sinωtV，且u=u0。试求当动极板上输入一位移量△x=5mm时,电桥输出电压u0。
题4.3图
4.5变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路。C0=200pF，传感器的起始电容量Cx0=20pF,定动极板距离d0=1.5mm,运算放大器为理想放大器(即K→∞,Zi→∞),Rf极大,输入电压u1=5sinωtV。求当电容传感动极板上输入一位移量△x=0.15mm使d0减小时,画出测量电路，计算电路输出电压u0为多少?
(1)分析传感器检测液位的过程；
(2)画出此水位控制系统控制原理框图，简要说明调节过程
第四章
4.1试分析变面积式电容传感器和变间隙式电容的灵敏度?为了提高传感器的灵敏度可采取什么措施并应注意什么问题?
4.2为什么说变间隙型电容传感器特性是非线性的?采取什么措施可改善其非线性特征?
4.3差动式变极距型电容传感器，若初始容量 ，初始距离 ，当动极板相对于定极板位移了 时，试计算其非线性误差。若改为单极平板电容，初始值不变，其非线性误差有多大？
8.7如图8.1所示之测温回路，热电偶的分度号为K，毫伏表的示值应为多少度?
图8.1
8.8用镍铬-镍硅(K)热电偶测量某炉温的测量系统如图8.2所示，已知：冷端温度固定在0℃，t0＝30℃，仪表指示温度为210℃，后来发现由于工作上的疏忽把补偿导线 ，相互接错了，问：炉温的实际温度t为多少度?
图8.2
(1)现有型号为NC、SC、KC三种补偿导线，应选择那种补偿导线和铂铑10-铂热电偶配套使用？
(2)完成下图中热电偶端子、补偿导线端子和温度变送器端子之间的连接。
（3）现测得温度变送器端温度为30℃，万用表测得经补偿导线连接的热电偶热电动势为10.76mV，则当前炉中温度为多少？
3.4采用阻值R=120Ω灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片与阻值R=120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V。当应变片应变为1000时，若要使输出电压大于10mV，则可采用何种工作方式（设输出阻抗为无穷大）？
3.5如图3.1所示直流测量电桥，E=4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，试求：
(1)若R1位置接入初值R0=120Ω的金属电阻应变片，其余为外接恒值电阻，当应变片R1增加电阻ΔR=1.2Ω时，电桥输出电压Uo为多少？
(2)若R1和R2位置接入初值R0=120Ω的金属电阻应变片，且两个应变片感受应变方向和大小均相同，问能否测量应变？
(3)如(2)中，若R1和R2感受应变方向相反大小相同，即ΔR1=-ΔR2=1.2Ω时，输出电压Uo为？