自动检测技术及应用
《自动检测技术及应用》教案
《自动检测技术及应用》教案一、教学目标1. 了解自动检测技术的基本概念、原理和应用。
2. 掌握各种自动检测技术的特点、原理及应用范围。
3. 学会分析自动检测系统的设计方法和步骤。
4. 能够运用自动检测技术解决实际工程问题。
二、教学内容1. 自动检测技术的基本概念及分类自动检测技术的定义自动检测技术的分类自动检测技术的发展概况2. 电阻检测技术电阻检测的原理电阻检测的方法及特点电阻检测的应用实例3. 电容检测技术电容检测的原理电容检测的方法及特点电容检测的应用实例4. 电感检测技术电感检测的原理电感检测的方法及特点电感检测的应用实例5. 温度检测技术温度检测的原理温度检测的方法及特点温度检测的应用实例三、教学方法1. 讲授法:讲解基本概念、原理和方法。
2. 案例分析法:分析实际应用案例,加深对检测技术的理解。
3. 讨论法:引导学生进行思考和讨论,提高解决问题的能力。
4. 实验法:安排实验室实践,巩固理论知识。
四、教学资源1. 教材:《自动检测技术及应用》2. 课件:PowerPoint3. 实验设备:电阻、电容、电感、温度传感器等4. 网络资源:相关学术论文、技术资料五、教学评价1. 课堂提问:检查学生对基本概念和原理的理解。
2. 课后作业:巩固所学知识,提高运用能力。
3. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作能力和分析问题能力。
4. 课程论文:培养学生独立研究、解决问题的能力。
5. 期末考试:全面检测学生对课程知识的掌握程度。
六、教学安排1. 课时:共计32课时,包括理论课16课时,实验课16课时。
2. 授课方式:每周2课时,共8周完成理论课教学;实验课安排在第9周至第16周,每周2课时。
3. 教学进度安排:第1-4周:讲授自动检测技术的基本概念及分类、电阻检测技术、电容检测技术、电感检测技术。
第5-8周:讲授温度检测技术、压力检测技术、流量检测技术、位移检测技术。
第9-16周:进行实验教学,包括电阻、电容、电感、温度、压力、流量、位移传感器的应用实验。
《自动检测技术及应用》教案
《自动检测技术及应用》教案第一章:自动检测技术概述1.1 自动检测技术的定义与发展1.2 自动检测技术在工程应用中的重要性1.3 自动检测技术的分类与特点1.4 自动检测技术的基本组成部分第二章:模拟检测技术2.1 模拟检测的基本原理2.2 传感器的基本特性与选择2.3 信号处理电路的设计与分析2.4 模拟检测系统的应用实例第三章:数字检测技术3.1 数字检测的基本原理3.2 数字信号处理技术3.3 数字检测系统的组成与设计3.4 数字检测技术的应用实例第四章:智能检测技术4.1 智能检测技术的基本原理4.2 算法在检测技术中的应用4.3 智能检测系统的组成与设计4.4 智能检测技术的应用实例第五章:自动检测技术在工程应用中的案例分析5.1 自动化生产线的检测与控制5.2 汽车尾气排放检测技术5.3 生物医学信号检测技术5.4 电力系统状态检测技术第六章:传感器技术6.1 传感器的分类与基本原理6.2 常用传感器的特性与应用6.3 传感器信号的处理与分析6.4 传感器技术的最新发展趋势第七章:信号处理与分析7.1 信号处理的基本概念与方法7.2 数字信号处理技术7.3 信号分析与识别技术7.4 信号处理与分析在自动检测中的应用第八章:数据采集与通信技术8.1 数据采集系统的设计与实现8.2 模拟/数字转换技术8.3 通信协议与接口技术8.4 数据采集与通信技术在自动检测中的应用第九章:自动检测系统的可靠性分析9.1 系统可靠性的基本概念9.2 系统可靠性的数学模型9.3 提高自动检测系统可靠性的方法9.4 系统故障诊断与容错技术第十章:自动检测技术在典型行业中的应用10.1 自动化制造业中的应用10.2 电力系统中的应用10.3 交通运输行业中的应用10.4 环境监测与保护领域中的应用第十一章:现代检测技术11.1 光纤传感技术11.2 激光检测技术11.3 超声波检测技术11.4 红外检测技术第十二章:非线性检测技术12.1 非线性系统的特点12.2 非线性检测方法12.3 非线性检测技术的应用12.4 非线性检测技术的发展趋势第十三章:故障诊断与预测技术13.1 故障诊断的基本原理13.2 故障诊断方法13.3 故障预测技术13.4 故障诊断与预测技术的应用第十四章:自动检测技术在科研中的应用14.1 自动检测技术在物理科研中的应用14.2 自动检测技术在生物科研中的应用14.3 自动检测技术在化学科研中的应用14.4 自动检测技术在其他领域科研中的应用第十五章:自动检测技术的未来发展趋势15.1 微纳检测技术15.2 生物传感器技术15.3 网络化与智能化检测技术15.4 检测技术在可持续发展中的应用重点和难点解析重点:1. 自动检测技术的定义与发展2. 模拟检测技术、数字检测技术和智能检测技术的原理与特点3. 传感器的基本特性与选择、信号处理电路的设计与分析4. 数字信号处理技术、算法在检测技术中的应用5. 自动检测技术在工程应用中的案例分析,如自动化生产线、汽车尾气排放检测等难点:1. 模拟检测技术、数字检测技术和智能检测技术之间的区别与联系2. 传感器特性的详细分析及其在实际应用中的选择3. 信号处理电路的复杂设计与分析4. 数字信号处理技术、算法在检测技术中的应用细节5. 自动检测技术在工程应用中的案例分析,尤其是涉及多学科交叉的部分本文教案旨在帮助学生全面了解自动检测技术的基本概念、原理及其在各个领域的应用,为学生进一步研究和发展自动检测技术提供基础。
自动检测技术及应用(选择题)
1.某台测温仪表的测温范围是200~600℃,而该仪表的最大绝对误差为±3℃,该仪表的精度等级是()。
A.0.5级 B.0.75级 C.0.8级 D.1.0级2.构成一个传感受器必不可少的部分是( )。
A.转换元件B.敏感元件C.转换电路D.嵌入式微处理器3.湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了( )。
A. 提高灵敏度B. 防止产生极化、电解作用C. 减小交流电桥平衡难度D. 节约用电4.()电容传感器的输出特性是线性的,灵敏度是常数。
A.变面积式B.变极距式C.变介电常数D. 变面积式和变介电常数5.利用涡流传感器测量齿数Z=60的齿轮的转速,测得f=400Hz,则该齿轮的转速n等于()r/min。
A. 400B. 3600C. 24000D. 606.天平属于( )检测方法。
A.偏差法B.微差法C.零位法D.平衡法7.霍尔元件()霍尔传感器的灵敏度越高。
A.越厚B.越薄C.没有关系D.越大8.磁场垂直于霍尔薄片,磁感应强度为B,但磁场方向与原磁场强度相反(θ=180°)时,霍尔电动势( ),因此霍尔元件可用于测量交变磁场。
A.绝对值相同,符号相反B.绝对值相同,符号相同C.绝对值相反,符号相同D.绝对值相反,符号相反9.绝对误差Δ与被测量的真值Ax之比是()误差。
A.实际相对误差B.示值相对误差C.引用相对误差D.系统相对误差10.可听声波的频率范围一般为( )。
A.20Hz~~200Hz B.20Hz~~50Hz C.20Hz~~20kHz D.20Hz~~500Hz11、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()的最为合理。
A.5.0级B.2.5级C.2.0级D.1.5级12、在同一条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号保持不变的误差称为()。
A.随机误差B.系统误差C.粗大误差D、人为误差13、热电阻测量转换电路采用三线制是为了()。
自动检测技术及应用》教案
自动检测技术及应用教案章节:第一章自动检测技术概述教学目标:1. 了解自动检测技术的定义、作用和分类。
2. 掌握常见自动检测技术的原理和应用。
3. 理解自动检测技术在工程实践中的应用价值。
教学内容:1. 自动检测技术的定义和作用2. 自动检测技术的分类3. 常见自动检测技术及其原理4. 自动检测技术在工程实践中的应用案例教学过程:1. 引入:通过生活中常见的自动检测实例,如自动门、自动感应灯等,引发学生对自动检测技术的兴趣。
2. 讲解:详细讲解自动检测技术的定义、作用和分类。
3. 示范:通过示例演示常见自动检测技术的原理和应用。
4. 实践:让学生参与实际操作,体验自动检测技术的工作原理和应用效果。
5. 讨论:引导学生思考自动检测技术在工程实践中的应用价值,并提出问题引导学生深入思考。
教学评价:1. 学生能准确回答自动检测技术的定义、作用和分类。
2. 学生能理解常见自动检测技术的原理和应用。
3. 学生能认识到自动检测技术在工程实践中的应用价值。
教案章节:第二章传感器技术基础教学目标:1. 了解传感器的定义、作用和分类。
2. 掌握常见传感器的原理和应用。
3. 理解传感器在自动检测系统中的重要性。
教学内容:1. 传感器的定义和作用2. 传感器的分类3. 常见传感器的原理和应用4. 传感器在自动检测系统中的重要性教学过程:1. 引入:通过生活中的传感器实例,如温度计、光敏电阻等,引发学生对传感器的兴趣。
2. 讲解:详细讲解传感器的定义、作用和分类。
3. 示范:通过示例演示常见传感器的原理和应用。
4. 实践:让学生参与实际操作,体验传感器的工作原理和应用效果。
5. 讨论:引导学生思考传感器在自动检测系统中的重要性,并提出问题引导学生深入思考。
教学评价:1. 学生能准确回答传感器的定义、作用和分类。
2. 学生能理解常见传感器的原理和应用。
教案章节:第三章信号处理与分析教学目标:1. 了解信号处理的定义、作用和分类。
自动检测技术及应用
自动检测技术及应用自动检测技术是一种基于先进的电子、计算机和通信技术的创新领域。
随着科技的进步和人们对效率和准确性的要求不断提高,自动检测技术在多个领域得到了广泛应用。
本文将介绍自动检测技术的背景和重要性,并概述接下来章节的结构。
自动检测技术基于一系列的基本原理和工作方式,其中包括传感器、数据处理和决策系统。
传感器传感器是自动检测技术的核心组成部分。
它们可以采集和测量环境中的各种物理量和信号,如温度、压力、湿度、光强度等。
传感器将这些信号转换为电信号,并传输给数据处理系统进行进一步分析。
数据处理数据处理是自动检测技术中不可或缺的步骤。
将传感器收集到的原始数据进行处理,包括滤波、去噪、校准和标定等。
数据处理的目的是提取有用的信息,并对数据进行合理的解释和分析。
决策系统决策系统是自动检测技术中的最终环节。
它根据传感器采集到的数据和经过处理后的信息,进行决策和判断。
决策系统可以根据设定的规则或算法,自动触发相应的动作或反馈。
以上是自动检测技术的基本原理和工作方式,传感器、数据处理和决策系统共同构成了自动检测技术的核心部分。
通过这些技术,我们可以实现对环境、物体或过程中的各种参数和状态进行实时监测和检测,为科学研究和工程应用提供了可靠的手段。
自动检测技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些典型的应用领域:工业生产自动检测技术在工业生产中扮演着重要角色。
它可以用于质量控制、产品检测和故障诊断。
通过自动检测技术,可以实现对产品质量的实时监测,提高生产效率和产品质量。
例如,在汽车制造业中,自动检测技术可用于检测零部件的尺寸、外观和功能,确保产品符合标准要求。
医疗诊断自动检测技术在医疗诊断中有广泛的应用。
它可以用于实验室检测、影像诊断和生理监测等方面。
通过自动检测技术,医生可以获得更准确、快速的诊断结果,并及时采取相应的治疗措施。
例如,在临床化验中,自动检测技术可以对患者的血液、尿液和体液样本进行快速而准确的分析,帮助医生做出正确的诊断。
智能建筑中的自动检测技术应用分析
智能建筑中的自动检测技术应用分析随着科技的不断发展,智能建筑的概念已经成为了一种趋势。
智能建筑是通过互联网、大数据、人工智能等技术手段来优化建筑的设计、施工、运营和维护的全新建筑形态。
在智能建筑中,自动检测技术是至关重要的一环,它能够从根本上改变传统建筑检测的方式。
自动检测技术可以通过各种传感器收集并分析建筑内外的信息,利用机器学习等算法进行智能分析和预测,快速发现和排查建筑的问题,提高建筑设施的效率和可靠性。
一、自动检测技术在智能建筑中的应用1. 温度、湿度和空气质量检测自动检测技术可以通过气体传感器、湿度传感器和温度传感器等设备,实时监测室内的气温、湿度、二氧化碳浓度等各项参数,确保室内空气质量和温湿度的舒适度。
2. 火灾预警智能建筑中的自动检测技术可以通过火灾传感器,实时监测建筑物内火灾的可能性,并在火灾发生之前及时发出警报,通知人员和相关部门进行应急处理。
3. 故障诊断和维修智能建筑中的自动检测技术可以通过网络传感器和智能电表,实时检测并诊断建筑设施的问题,自动分析和排查设施故障,提高设施维修效率和减少设备故障带来的损失。
4. 安全监控智能建筑中的自动检测技术可以通过安全传感器,实时监测建筑物内外的情况,包括人员、车辆、物品等,及时报警避免意外发生,提高设备和人员安全性。
二、自动检测技术在智能建筑中的优点1. 高效性自动检测技术可以通过多种传感器和分析算法,快速检测和诊断建筑设施的问题,及时进行维护,缩短建筑维修周期,提高效率。
2. 精准性自动检测技术可以实时监测建筑内外的情况,准确掌握参数变化情况,预测建筑未来的问题,提前预防和解决潜在问题。
3. 安全性自动检测技术可以帮助建筑物的管理和维护人员实时掌握建筑的情况,设置安全监控点,保证设备和人员的安全性。
4. 维护成本低自动检测技术可以自动诊断故障,避免了人为误操作和疏忽导致设备损坏,减少了维修费用和人工成本,从而降低整体的运营成本。
三、自动检测技术在智能建筑中的发展趋势1. 可持续性和绿色化趋势智能建筑的自动检测技术必须考虑可持续性和绿色化要求,构建低碳、环保的建筑体系,保障节能减排和资源循环利用。
自动检测技术及应用
模拟显示:直观
数字显示:准确,但最后一位经常
跳动不止。
生物机电
图像显示:能显示复杂的图形和曲线,但价格昂贵。
生物机电
记录仪:主要用来记录被检测对象的动态变化过程
生物机电
数据处理装置: 主要是指计算机,将复杂的系统用到频谱分析仪。
生物机电
执行机构:
通常是指各种继电器,电磁铁、电磁阀门、电 磁调节阀、伺服电动机等,它们在电路中是起 通断、控制、调节、保护等作用的电器设备。
将量程切换到 2V时,最小显 示值为1μV
生物机电
提高可靠性
承受剧烈振动
生物机电
发展微型化、集成化、智能化、虚拟化的传感器 智能化
面部识别技术
单片机芯片
生物机电
集成化
可拍照的手机
生物机电
应用新技术和新的物理效应,扩大检测领域 火星车
生物机电
应用新技术和新的物理效应,扩大检测领域 月球车
系统误差是有规律性的,因此 可以通过实验的方法或引入修正值 的方法计算修正,也可以重新调整 测量仪表的有关部件予以消除。
3.前沿部署(如雷达)
4.管理与控制系统
5. 卫星红外线监测系统
监测系统: 探测和发现
敌人导弹的发射并追踪
导弹的飞行轨道;
拦截器:能识别真假 弹头,敌友方
生物机电
检测技术的作用
检测技术在航天领域应用:举足轻重 火箭测控 --- 检测火箭状况、姿态、轨迹 飞行器测控 --- 检测飞行器姿态、发电机工 况,控制与操纵
检测技术的作用
智能电子警察监测系统
生物机电
检测技术的作用
号
生物机电
检测技术的作用
自动收费系统
生物机电
自动检测技术及应用课后答案
自动检测技术及应用课后答案【篇一:《自动检测技术》习题集及部分参考答案】ass=txt>第一章传感器和测量的基本知识1-1 测量的基本概念复习思考题1.测量的定义及其内容是什么?2.直接测量和间接测量的定义是什么?3.直接测量的方法有几种方法?它们各自的定义是什么?4.仪表精度有几个指标?它们各自的定义是什么?(学习指导p1) 5.仪表分辨力的定义是什么?作业题1.测量是借助和和,取得被测对象的某个量的大小或符号;或者取得与之间的关系。
(专用技术;设备;实验;计算;一个变量;另一变量)2.测量是将被测量与通过专用的技术和设备进行比。
表示测量结果时,必须注明。
(同性质的标准量;比较;标准量倍数;标准量x0的单位)3.直接测量是从事先间的函数关系,先测出,再通过相应的函数关系,被测量的数值。
(分度好的表盘;被测量;某种中间量;中间量;计算出)4.直接测量方法中,又分,和。
(零位法;偏差法;微差法)5.零位法是指在比较仪器中进行,让仪器指零机构,从而确定被测量等于。
该方法精度。
(被测量;已知标准量;比较;达到平衡(指零);已知标准量;较高)6.偏差法是指测量仪表用,直接指出被测量的大小。
该法测量精度一般不高。
(指针、表盘上刻度线位移)7.微差法是和的组合。
先将被测量与一个进行用测出。
(零位法;偏差法;已知标准量;比较;偏差法)8.测量仪表指示值程度的量称为精密度。
测量仪表指示值有规律地称为准确度。
(不一致;偏离真值)9.测量仪表的精确度简称,是和以测量误差的来表示。
(精度;精密度;准确度;相对值)10.显示仪表能够监测到被测量(最小变化)1-2 传感器的一般特性复习思考题1.试述传感器的定义及其在检测中的位置。
2.传感器静态特性和动态特性的定义是什么?3.传感器静态特性的技术指标及其各自的定义是什么?作业题是与被测对象接触的环节,它将被测量转换成与机构。
它是检测和控制中最关键的部分。
(最初;被测量有确定对应关系;电量)2.通常用传感器的和来描述传感器输出-输入特性。
自动检测技术及应用(第3版)》梁森习题答案第7章
自动检测技术及应用(第3版)》梁森习题答案第7章第7章章节标题本章节将介绍自动检测技术的应用,包括图像处理、语音识别和数据分析等方面的应用。
7.1 图像处理的应用图像处理是自动检测技术中最常见的应用之一。
通过图像处理技术,可以对图像中的各种特征进行分析和提取,从而实现对图像内容的理解和识别。
7.1.1 图像分类和识别图像分类和识别是图像处理中的关键任务之一。
通过对图像进行特征提取和模式识别,可以对图像进行分类,并自动识别图像中的物体、人脸、文字等。
7.1.2 图像分割和边缘检测图像分割和边缘检测是图像处理中常用的技术之一。
通过将图像分割为不同的区域,并检测出图像中的边缘,可以对图像进行进一步的处理和分析。
7.1.3 图像增强和去噪图像增强和去噪是图像处理中常用的预处理技术。
通过对图像进行增强和去噪,可以提高图像的质量,并减少图像中的噪声。
7.2 语音识别的应用语音识别是自动检测技术中另一个重要的应用领域。
通过对语音信号进行分析和处理,可以实现对语音内容的识别和理解。
7.2.1 语音识别的基本原理语音识别的基本原理是通过对语音信号进行特征提取和模式匹配,实现对语音内容的识别和分类。
7.2.2 语音识别的应用领域语音识别的应用领域非常广泛。
在娱乐、智能助手、安防等领域都有语音识别技术的应用。
7.3 数据分析的应用数据分析是自动检测技术中另一个重要的应用领域。
通过对大量的数据进行分析和挖掘,可以发现其中的规律和模式,从而对数据进行有效的管理和利用。
7.3.1 数据预处理和清洗在数据分析过程中,数据预处理和清洗是非常重要的步骤。
通过对数据进行清洗和处理,可以消除数据中的噪声和异常值,提高数据的质量。
7.3.2 数据挖掘和模式识别数据挖掘和模式识别是数据分析中的核心任务。
通过对数据进行挖掘和分析,可以发现数据中的规律和模式,并使用这些模式来预测和分类数据。
结语本章为读者介绍了自动检测技术在图像处理、语音识别和数据分析等方面的应用。
自动检测技术及应用
自动检测技术及应用1.测量方法:零位法、偏差法、微差法(零位法和偏差法的组合)2.误差的表达方式:A.绝对误差:某量值的测量值A x与A0之间的差为绝对误差△,即△=A x-A0 B.相对误差:绝对误差△与测量值的真值A0之比称为相对误差r:r=△/A*100% C.引用误差:指被测量的绝对误差△与测量仪表的上限值A m的百分比的值,即r m =△/A m*100%3.按误差的特点与性质划分●系统误差:在同一条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号保持不变●随机误差:在同一条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号以不可预定方式变化●粗大误差4.测量仪表的精确度●精密度,准确度,精确度(精密度与准确度的总和,是反应测量仪表优良程度的综合指标)5.随机误差的统计特征●集中性、对称性、有界性6.传感器●一般由敏感元件、转换元件、转换电路组成7.弹性敏感元件的基本特征●刚度:弹性敏感元件受外力作用下变形大小的量度,用k表示●灵敏度:与刚度互为倒数,用s表示8.变换力的弹性敏感元件●等截面柱式、圆环式、悬梁式、扭转轴(用于测量力矩和转矩)9.变换压力的弹性敏感元件●弹簧管、波纹管、等截面薄板吧、波纹膜片和膜盒、薄壁圆筒10.电阻应变效应:导电材料的电阻和它的电阻率、几何尺寸(长度与截面积)有关,在外力作用下发生机械变形,引起导电材料的电阻值发生变化11.测量转换电路(直流电桥)●不平衡电桥(单臂)●半差动电桥(双臂)●全差动电桥(具有温度补偿作用)12.热电阻的分类●金属热电阻和半导体热电阻(热敏电阻)13.热电阻效应:物质的电阻率随温度变化而变化的物理现象(为了消除和减小引线电阻的影响,采用三线制连接法)14.常用的热电阻●铂热电阻:物理化学性能极为稳定,耐氧化能力强,电阻率较高。
缺点:①电阻温度系数较小②价格较高③在还原介质中工作时易被沾污变脆●铜热电阻:①在-50~150℃的温度,阻值与温度的关系几乎呈线性关系②电阻温度系数比铂高③价格便宜。
自动检测技术及应用课后习题答案(有大题)
11题:参考例题1-4。
9题:1、系统;2、系统;3、系统;4、系统;5、系统+随机; 6、系统;7、随机;8、系统;9、系统+随机;10、随机。
10题:1、系统误差; 2、随机误差; 3、粗大误差。
偏差特别大 弹着点接近正态分布 弹着点均偏向右上侧 10题:下图是射击弹着点示意图,请你分别说出图a、b、c各是什么原因造成的,应如何克服?
判定数字仪表位数的两条原则
能显示0~9所有数字的“位”是“整位”;
分数位的判定:在最大显示值中,以最高位所能显示的数值作为分子,用满量程的最高位作为分母。 例如:当某一数字表最大显示值为±1999(不考虑小数点),满量程计数值为±2000时,则它共有3个整位。最高位只能显示1,满量程最高位为2,所以它是3½位表。
8.汽车、自行车速度及里程的测量
出租车计价器外形 电动助动车仪表盘外形 工业或汽车中经常需要测量运动部件的转速、直线速度及累计行程等参数。现以大家都较熟悉的自行车的车速及累计公里数测量为例…… 与车轮联动 可参考汽车速度的测量原理
观察自行车的结构可知,车速及公里数与车轮的直径及转速成正比,因此应将注意力集中到自行车的前、后轮上。设车轮的直径为D(m),则周长l =πD,车轮转动的圈数即为自行车行驶距离的基本参数。若转动圈数为N,则累计路程L=N l =NπD ;若每分钟转动的圈数为n(n=N/t圈/分钟)则车速v=60nl/1000(km/h) =0.06 n πD(km/h) 。
7题: (课堂讲解)。
8题:1、 可知:P=160mW;输出电压增加。 2、 0~24V 3、 4、 可知:Rx=3000Ω;UO=12V。
10题:(略)。
4题:1、查表知:α=0.00385。 2、Rt=100(1+0.00385×50)=119.25Ω。 3、查表知:Rt(50)=119.40Ω。 4、∆R=0.15 Ω;(0.15/119.40)×100%=0.126%。
自动检测技术及应用第一章
本章学习测量的基本概念、测量方法、 误差分类、测量结果的数据统计处理、测量 不确定度,以及传感器的基本特性等,是检 测技术的理论基础。
第一节 检测技术的基本概念及方法
静态测量
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2
对缓慢变化的对 象进行测量亦属于静 态测量。
最高、最低 温度计
Lmax L 100% ymax ymin
作图法求端基线性度演示
首先作一根理论直线——将仪表输出起始 点与满量程点连接起来的直线。
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可靠性 :可靠性是反映检测系统在规
定的条件下,在规定的时间内是否耐用的一 种综合性的质量指标。 磨合期又称 早期失效期 稳定期又称 偶然失效期 失效期又称 衰老失效期
测量转换电路的作用是将传感元件输出 的电参量转换成易于处理的电压、电流或频 率量。 在左图中,当电 位器的两端加上电源 后,电位器就组成分 压比电路,它的输出 量是与压力成一定关 系的电压Uo 。
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分压比电路的计算公式如下:
对圆盘式电位器来说,Uo 与滑动臂的旋转角度成正比:
测量不确定度的分类
为了正确地评定测量结果的不确定度,应 全面分析影响测量结果的各种因素,仔细列出 测量结果的所有不确定度来源。 不确定度评定得太大,会造成资源浪费, 评定得太小,将影响工程质量。在完成不确定 度的分析和评定后,应给出不确定度报告 。
测量不确定度的来源
①对被测量的定义不完善;②被测量定义复 现的不理想;③被测量的样本不能代表定义的 被测量;④环境条件对测量过程的影响考虑不 周,或环境条件的测量不完善;⑤模拟仪表读 数时人为的偏差;⑥仪器分辩力或鉴别阈不 够;⑦赋予测量标准或标准物质的值不准;⑧ 从外部来源获得并用以数据计算的常数及其他 参数不准;⑨测量方法和测量过程中引入的近 似值及假设;⑩在相同条件下被测量重复观测 值的变化等 。
自动检测及技术应用第三版
自动检测及技术应用第三版自动检测技术是指利用先进的仪器设备和计算机技术,对各种物体、现象或过程进行自动化的检测和分析。
随着科技的不断进步和应用领域的不断扩大,自动检测技术也在不断发展和完善。
本文将介绍自动检测技术的应用及其在第三版中的新进展。
自动检测技术广泛应用于各个领域,如工业生产、医疗诊断、环境监测等。
在工业生产中,自动检测技术可以实现对产品质量的快速检测和分析,提高生产效率和产品质量。
在医疗诊断中,自动检测技术可以帮助医生进行快速、准确的诊断,提高治疗效果和患者生活质量。
在环境监测中,自动检测技术可以实时监测大气、水质、土壤等环境参数,及时发现和预警环境问题,保护生态环境和人民健康。
第三版的自动检测技术在以下几个方面有了新的进展。
首先是传感器技术的发展。
传感器是自动检测技术的核心部件,其性能的提升对整个系统的检测精度和可靠性有着重要影响。
第三版的自动检测技术中,传感器的灵敏度、稳定性和抗干扰能力都得到了大幅提升,可以更好地适应各种复杂环境和检测要求。
其次是数据处理和分析技术的改进。
自动检测技术产生的数据量庞大,如何高效地处理和分析这些数据成为了一个重要问题。
第三版的自动检测技术引入了更加先进的数据处理和分析算法,可以更快速、准确地提取出有用的信息,为后续的决策和控制提供支持。
再次是网络通信技术的应用。
随着物联网技术的发展,自动检测技术可以通过网络实现设备之间的互联互通,实现远程监测和控制。
第三版的自动检测技术中,网络通信技术得到了广泛应用,可以实现设备之间的实时数据传输和远程控制,提高了系统的灵活性和可操作性。
最后是智能化和自适应技术的引入。
第三版的自动检测技术中,智能化和自适应技术得到了广泛应用。
智能化技术可以使系统具备自主学习和决策的能力,提高系统的智能化水平和自动化程度。
自适应技术可以根据环境和任务的变化,自动调整系统的参数和工作方式,提高系统的适应性和鲁棒性。
综上所述,自动检测技术在第三版中有了新的进展,包括传感器技术的提升、数据处理和分析技术的改进、网络通信技术的应用以及智能化和自适应技术的引入。
自动检测技术及应用》教案
《自动检测技术及应用》教案第一章:自动检测技术概述1.1 教学目标了解自动检测技术的定义、分类及发展历程。
掌握自动检测技术的基本原理和应用领域。
1.2 教学内容自动检测技术的定义和分类。
自动检测技术的发展历程。
自动检测技术的基本原理。
自动检测技术的应用领域。
1.3 教学方法讲授法:讲解自动检测技术的定义、分类及发展历程。
案例分析法:分析自动检测技术在实际应用中的例子。
1.4 教学资源教材:《自动检测技术及应用》。
课件:自动检测技术的发展历程、应用领域等。
1.5 教学评价课堂问答:了解学生对自动检测技术定义、分类的掌握情况。
第二章:温度检测技术2.1 教学目标了解温度检测技术的定义、分类及原理。
掌握温度检测技术在实际应用中的例子。
2.2 教学内容温度检测技术的定义和分类。
温度检测技术的基本原理。
温度检测技术在实际应用中的例子。
2.3 教学方法讲授法:讲解温度检测技术的定义、分类及原理。
案例分析法:分析温度检测技术在实际应用中的例子。
2.4 教学资源教材:《自动检测技术及应用》。
课件:温度检测技术的原理、实际应用等。
2.5 教学评价课堂问答:了解学生对温度检测技术定义、分类的掌握情况。
课后作业:要求学生分析一个温度检测技术在实际应用中的例子。
第三章:压力检测技术3.1 教学目标了解压力检测技术的定义、分类及原理。
掌握压力检测技术在实际应用中的例子。
3.2 教学内容压力检测技术的定义和分类。
压力检测技术的基本原理。
压力检测技术在实际应用中的例子。
3.3 教学方法讲授法:讲解压力检测技术的定义、分类及原理。
案例分析法:分析压力检测技术在实际应用中的例子。
3.4 教学资源教材:《自动检测技术及应用》。
课件:压力检测技术的原理、实际应用等。
3.5 教学评价课堂问答:了解学生对压力检测技术定义、分类的掌握情况。
课后作业:要求学生分析一个压力检测技术在实际应用中的例子。
第四章:流量检测技术4.1 教学目标了解流量检测技术的定义、分类及原理。
自动检测技术及应用(选择题答案)
选择题答案1.单项选择题1)某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在%~%,该压力表的精度等级应定为__C__级,另一家仪器厂需要购买压力表,希望压力表的满度相对误差小于%,应购买__B__级的压力表。
A. 0 .2B. 0 .5C. 1 .0D.2)某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力,发现均缺少约,但该采购员对卖巧克力的商店意见最大,在这个例子中,产生此心理作用的主要因素是__B__。
A.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.精度等级3)在选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。
这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的__C__左右为宜。
倍倍倍倍4)用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压,发现示值还不到2V,该误差属于__D__。
用该表直流电压档测量5号干电池电压,发现每次示值均为,该误差属于A。
A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差5)重要场合使用的元器件或仪表,购入后需进行高、低温循环老化试验,其目的是为了__D__。
A.提高精度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提高可靠性2.各举出两个非电量电测的例子来说明1)静态测量;2)动态测量;3)直接测量;4)间接测量;5)接触式测量;6)非接触式测量;7)在线测量;8)离线测量。
3.有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度为级,试求:1)该表可能出现的最大绝对误差为__A__。
A. 1℃B. ℃C. 10℃D. 200℃2)当示值为20℃时的示值相对误差为__B__,100℃时的示值相对误差为__C__。
A. 1℃B. 5%C. 1%D. 10%4.欲测240V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于%,问:若选用量程为250V电压表,其精度应选__B__级。
若选用量程为300V,其精度应选__C__级,若选用量程为500V的电压表,其精度应选__C__级。
自动检测技术及应用-检测技术的基本概念精选全文
n
xi / m
解:6个测量值中,2.90m明显是“坏
1
2.2000
值”,给予剔除,将剩下5个带有随机 2
2.2001
误差的测量值求算术平均值x=2.2000m 。 3
可以认为激光干涉测长仪的测量值为 4
相对真值A0=2.204m。
5 6
2.2002 2.1999 2.1998 2.9000
则算术平均值与真值x0之间的误差为系统误差,为负的 0.004m。因此必须在上述校验后,将该磁栅的基准向左调
零位式测量例3:自动平衡电桥
1-滑线电阻 2-电刷 3-指针 4-刻度尺 5-丝杆螺母传动 6-检零放大器 7-伺服电动机
零位式测量例4:
自动平衡电位差计式记录仪表
平衡时间: 小于1s
匀速走纸
微差式测量
微差式测量法是综合了偏位式测量法速度快 和零位式测量法准确度高的优点的一种测量方 法。这种方法预先使被测量与测量装置内部的 标准量取得平衡。当被测量有微小变化时,测 量装置失去平衡。用偏位式仪表指示出其变化 部分的数值。
接触式测量
非接触式测量
例:雷达测速
车载电子警察
离线测量
产品质量的 手工检验
离线测量
产品质量检验
电路板焊接质量检验
.
在线测量
在流水线上, 边加工,边检 测,可提高产 品的一致性和 加工准确度。
例:安装有直 线光栅的数控 机床,一边加 工一边测量直 径和螺纹,到 达设定值时自 动退刀。
防护罩内为测量行程的传感器
2)可能出现的最大绝对误差Δm为多少千帕? 3)测量结果显示为0.70MPa时,可能出现的最大 示值相对误差γx。
解: 1)可能出现的最大满度相对误差可以从
自动检测技术及应用(选择题答案)
选择题答案1.单项选择题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__C__级,另一家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__B__级的压力表。
A. 0 .2B. 0 .5C. 1 .0D. 1.52)某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力,发现均缺少约0.5kg,但该采购员对卖巧克力的商店意见最大,在这个例子中,产生此心理作用的主要因素是__B__。
A.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.精度等级3)在选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。
这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的__C__左右为宜。
A.3倍B.10倍C.1.5倍D.0.75倍4)用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压,发现示值还不到2V,该误差属于__D__。
用该表直流电压档测量5号干电池电压,发现每次示值均为1.8V,该误差属于 A 。
A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差5)重要场合使用的元器件或仪表,购入后需进行高、低温循环老化试验,其目的是为了__D__。
A.提高精度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提高可靠性2.各举出两个非电量电测的例子来说明1)静态测量; 2)动态测量;3)直接测量; 4)间接测量;5)接触式测量; 6)非接触式测量;7)在线测量; 8)离线测量。
3.有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度为0.5级,试求:1)该表可能出现的最大绝对误差为__A__。
A. 1℃B. 0.5℃C. 10℃D. 200℃2)当示值为20℃时的示值相对误差为__B__,100℃时的示值相对误差为__C__。
A. 1℃B. 5%C. 1%D. 10%4.欲测240V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%,问:若选用量程为250V电压表,其精度应选__B__级。
自动检测技术及其应用梁森第二版课后标准解答
随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,自动检测技术将朝 着更高精度、更高速度、更高可靠性、更低成本的方向发展,同 时还将与人工智能、大数据等先进技术相结合,实现更加智能化 、自动化的检测和分析。
教材结构与内容安排
教材结构
《自动检测技术及其应用》第二版教材共分为绪论、自动检测技术基础、传感器技术、测量仪表与电路、计算机 测控技术、自动检测系统设计及应用实例等六章内容。
根据检测目标、测量范围、精度要求等因素选择合适的传感器型号。
信号调理电路配置
根据传感器输出信号的特点和实际需求,选择合适的运算放大器、 滤波器、模数转换器等器件,并设计相应的电路。
数据采集与处理系统配置
根据实际需求选择合适的数据采集卡、计算机等设备,并配置相应 的数据处理软件。
实际应用案例分析
温度检测系统
高精度、高灵敏度、高可靠性 、高适应性等。
典型传感器原理剖析
电容式传感器
将被测物理量的变化转换成电容 值的变化。具有灵敏度高、动态
响应好、结构简单等优点。
电感式传感器
利用电磁感应原理,将被测物理 量的变化转换成线圈自感或互感 系数的变化。具有测量精度高、
稳定性好等优点。
电阻式传感器
利用电阻应变效应,将被测物理 量的变化转换成电阻值的变化。 具有结构简单、测量范围广、精
传感器作用
传感器是实现自动检测和自动控制的 首要环节,其性能直接影响整个系统 的精度和稳定性。
传感器分类与特点
01
02
03
04
按被测物理量分类
如温度传感器、压力传感器、 位移传感器等。
按工作原理分类
如电阻式传感器、电容式传感 器、电感式传感器等。
按输出信号分类
自动检测技术及应用复习资料
绪论1、自动检测系统原理图系统框图:用于表示一个系统各部分和各环节之间的关系,用来描述系统的输入输出、中间处理等基本功能和执行逻辑过程的概念模式。
自动检测系统的组成:传感器、信号调理电路、显示器,数据处理装置、执行机构组成。
(这里会出填空题)2、传感器:只一个能将被测的非电量变换成电量的器件。
3、自动磨削测控系统原理说明:传感器快速检测出工件的直径参数,计算机一方面对直径参数做一系列的运算、比较、判断等操作,然后将有关参数送到显示器显示出来,另一方面发出控制信号,控制研磨盘的径向位移,指导工件加工到规定要求为止。
第一章检测技术的基本概念1、测量:借助专门的技术和仪表设备,采用一定的方法取得某一客观事物定量数据资料的实践过程。
2、测量方法的分类:静态测量、动态测量直接测量、间接测量接触式测量、非接触式测量偏位式测量,零位式测量,微差式测量3、测量误差的表示方法:绝对误差和相对误差(示值相对误差、引用误差)4、测量误差的分类:粗大误差、系统误差、随机误差、静态误差、动态误差。
5、传感器的组成:由敏感元件、传感元件、测量转换电路组成、6、测量转换电路的作用:将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电压、电流或频率量。
7、传感器的静态特征:灵敏度:指传感器在稳态下输出变化值与输入变化值之比。
分辨力:指传感器能检测出被测信号的最小变化量。
非线性度:线性度又称非线性误差,指传感器实际特性曲线与拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程范围内的输出之百分比。
迟滞误差:传感器的正向特性与反向特性的不一致程度。
稳定性、电磁兼容性、可靠性第二章电阻传感器1、应变效应:导体或半导体材料在外界力的作用下,会产生机械变形、其电阻值也将随着发生变化。
2、压阻效应:单晶硅材料在受到应力作用后,电阻率发生明显变化。
3、投入式液位计的工作原理:压阻式压力传感器安装在不锈钢壳体内,,并用不锈钢支架固定放置在液体底部。
传感器的高压侧的进气孔与液体相通,可读出安装高度处的表压力。
自动检测技术及应用
自动检测技术及应用复习思考题参考答案第1章 检测技术的基本知识1.测量的定义及其内容是什么?答:测量是借用专用的技术和设备,通过实验和计算等方法取得被测对象的某个量的大小和符号。
测量的内容包括两个因素,一个是比值大小及符号,另一个是说明比值所采用的单位。
2.常用测量方法有几种?它们各自的定义是什么?答:(1)零位法:指被测量与已知标准量进行比较,使这两种量对仪器的作用抵消为零,从而可以肯定被测量就等于已知标准量。
(2)偏差法:指测量仪表用指针相对于表盘上分度线的位移来直接表示被测量的大小。
(3)微差法:是零位法和偏差法的组合。
先将被测量与一个已知标准量进行比较,使该标准量尽量接近被测量,而不足部分即被测量与该标准量之差,再用偏差法测量。
3.仪表精度有几个指标?它们各自的定义是什么?答:(1)精密度:指测量仪表指示值不一致的程度;(2)准确度:指测量仪表指示值有规律地偏离真值的程度;(3)精确度等级:仪表在规定工作条件下,其最大绝对允许误差值对仪表测量范围的百分比绝对值。
4.有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精确度为0.5级,求:1)该表可能出现的最大绝对误差;2)当示指分别为20℃、100℃时的示指相对误差。
答:1)根据仪表的精度等级公式:将测量范围为0~200℃,精确度为0.5级代入上式,可得可能出现的最大绝对误差Δmax =±1℃。
2)当示指为20℃时的示指相对误差为:%5%100201%1001=⨯︒︒=⨯A ∆=CC x x γ 3)当示指为100℃时的示指相对误差为: %1%1001001%1002=⨯︒︒=⨯A ∆=C C x x γ 5.欲测240V 左右的电压,要求测量示指相对误差的绝对值不大于0.6%。
问:,其精确度应选择哪一级?若选用量程为300V 和500V 的电压表,其精确度应分别选哪一级?答:由题意知,测240V 左右的电压,测量示指相对误差的绝对值应不大于Δ=240V ×0.6%=1.44V 。
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一、应变片的工作原理
金属丝受拉时,l变长、r变小,导致R变大 。
R l l A r2
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自动检测技术及应用 第2版 高职高专 ppt 课件
设有一长度为l、截面积为A、半径为r、电阻率
为的金属单丝,它的电阻值R可表示为:
R
l A
l
r2
当沿金属丝的长度方向作用均匀拉力(或压力)
分析与总结
影响电阻值变化的因素: 1、电阻丝长度的变化; 电阻丝几 2、电阻丝面积的变化; 何尺寸 3、压阻效应的作用。 电阻率
金属导体 半导体
压阻效应:半导体沿某一轴向受到应力而发生应变 时,其电阻率发生变化,此现象为压阻效应。
由于半导体电阻率变化明显,所以其灵敏度系数 很大,故可测微小应变。
2019/12/ห้องสมุดไป่ตู้1
金属丝式
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箔式应变片中的箔栅是金属箔通过光刻、腐蚀等工艺制 成的。
箔的材料多为电阻率高、热稳定性好的铜镍合金。 箔式应变片与基片的接触面积大得多,散热条件较好,在 长时间测量时的蠕变较小,一致性较好,适合于大批量生 产。目前广泛用于各种应变式传感器中。
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例如,当x为0.000001时,在工程中常表示为110-6
或m/m。在应变测量中,也常将之称为微应变(με)。
对金属材料而言,当它受力之后所产生的轴向应变 最好不要大于110-3,即1000m/m,否则有可能超过 材料的极限强度而导致断裂。
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为了减小横向效应产生的测量误差,现在一般多采用箔 式应变片,其圆弧部分尺寸较栅丝尺寸大得多,电阻值较 小,因而电阻变化量也就小得多。
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3.应变片的粘贴:
1)去污:采用手持砂 轮工具除去构件表面的 油污、漆、锈斑等,并 用细纱布交叉打磨出细 纹以增加粘贴力 ,用 浸有酒精或丙酮的纱布 片或脱脂棉球擦洗。
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2.贴片:在应变片的 表面和处理过的粘贴表 面上,各涂一层均匀的 粘贴胶 ,用镊子将应 变片放上去,并调好位 置,然后盖上塑料薄膜, 用手指揉和滚压,排出 下面的气泡。
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3.测量:从分开的
端子处,预先用万 用表测量应变片的 电阻,发现端子折 断和坏的应变片。
系在很大范围内是线性的,即
R R
K
x
2-1
K—电阻应变片的灵敏度
对于不同的金属材料,K略微不同,一般为2左右。
而对半导体材料而言,由于其感受到应变时,电阻率
会产生很大的变化,所以灵敏度比金属材料大几十倍。
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在材料力学中,x =l/l称为电阻丝的轴向应变, 也称纵向应变。x通常很小,常用10-6表示之。
箔式应变片的外形
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半导体应变片的主要特点是:当受力时,其电阻率 随应力的变化而变化,故灵敏度高,横向效应小。
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实验发现,实际应变片的K值比单丝的K值要小,造成此 现象原因是横向效应,还有粘结层传递变形失真。
横向效应:将直的电阻丝绕成敏感栅后, 虽然长度不变, 应变状态相同, 但圆弧段横向收缩引起阻值减小量对轴向 伸长引起阻值增加量起着抵消作用。因而同样应变阻值变 化减小,K值减小,此现象为横向效应。
应变片用于测量力F的计算公式:
由材料力学可知:
x=F/AE (E为弹性模量) 而 R/R=Kx
故:R/R=KF/AE
如果应变片的灵敏度K和试件的横截面积A以及弹 性模量E均为已知,则只要设法测出R/R的数值, 即可获知试件受力F的大小。 例如可用于电子称的称重。
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§2.1 电阻应变式传感器
应变效应:导体或半导体材料在外界力的作用 下,会产生机械变形,其电阻值也将随着发生 变化,这种现象称为应变效应。
电阻应变式传感器主要由电阻应变片及测量转 换电路等组成。
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二、应变片的结构与粘贴
1.电阻应变片的结构 电阻应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部 分组成。
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(1)敏感栅
感受应变,并将应变转换为电阻的变化。敏 感栅有丝式、 箔式和薄膜式三种。
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应变片的内部结构
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2.应变片的种类
分类
金属电阻 应变片
半导体 应变片
丝式 箔式 薄膜式
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金属丝式应变片使用最早,有纸基、胶基之分。 由于金属丝式应变片蠕变较大,金属丝易脱胶,有逐渐 被箔式所取代的趋势。但其价格便宜,多用于应变、应力 的大批量、一次性试验。
书名:自动检测技术及应用 第2版
ISBN: 978-7-111-30416-6 作者:武昌俊
出版社:机械工业出版社 本书配有电子课件
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第2章 电阻式传感器及其应用
本章学习电阻式传感器的原理及应用, 包括:电阻应变片、电位器、热电阻、 气敏电阻及湿敏电阻等。
时,上式中、r、l都将发生变化,从而导致电阻
值R发生变化。
例如金属丝受拉时,l将变长、r变小,均导致R变大; 又如,某些半导体受拉时,将变大,导致R变大。
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实验证明,电阻丝及应变片的电阻相对变化量
R/R与材料力学中的轴向应变x(x= l/l)的关
(2)基片
绝缘及传递应变。测量时应变片的基底粘在 试件上,要求基底准确地把试件应变传递给敏感 栅。同时基片绝缘性能要好,否则应变片微小电 信号就要漏掉。
由纸薄、胶质膜等制成。
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(3)覆盖层 保护作用。防湿、蚀、尘。
(4)引线 连接电阻丝与测量电路,输出电参量。
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