现代检测技术PPT教学课件
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《现代检测技术》课件
02
电学检测技术如电导率法、伏安 法等，可以检测出食品中的农药 残留、重金属含量等有害物质， 保障食品安全。
化学检测技术在环境监测中的应用
化学检测技术利用化学反应原理，可以对环境中的污染物 进行定性和定量分析。
化学检测技术如分光光度法、色谱法等，可以对大气、水 体、土壤等环境中的有害物质进行监测，为环境保护提供 科学依据。
质勘探等领域。
声学检测技术包括超声检测、声发 射检测和次声检测等。
声学检测技术的发展趋势是高精度 、高分辨率和高灵敏度，如超声相 控阵技术和激光超声技术的应用。
电学检测技术
01
电学检测技术是指利用电学原 理对被检测对象进行测量和检
验的技术。
02
电学检测技术具有测量精度高 、稳定性好和可靠性高等优点 ，广泛应用于电子元器件和集 成电路的缺陷检测等领域。
总结词
现代检测技术的应用涉及数据安全、设备安全和人身安全等问题。
详细描述
数据泄露、设备损坏和人身伤害等安全问题给现代检测技术的应用 带来了风险和挑战。
解决方案
建立完善的安全管理制度，加强数据加密、设备维护和人员安全培 训等工作，确保技术应用的安全可靠。
技术人才培养问题
总结词
现代检测技术需要高素质的技术人才进行研发和应用。
技术应用成本问题
总结词
现代检测技术的应用成本较高，给企 业带来经济压力。
详细描述
解决方案
政府和企业可以共同投资研发，降低 技术应用成本；同时，可以通过租赁 、共享设备等方式降低企业一次性投 入成本。
高昂的设备购置成本、维护成本和人 员培训成本使得一些企业在应用现代 检测技术时犹豫不决。
技术应用安全问题
详细描述
目前市场上高素质的技术人才供不应求，成为制约现代检 测技术发展的瓶颈。
电学检测技术如电导率法、伏安 法等，可以检测出食品中的农药 残留、重金属含量等有害物质， 保障食品安全。
化学检测技术在环境监测中的应用
化学检测技术利用化学反应原理，可以对环境中的污染物 进行定性和定量分析。
化学检测技术如分光光度法、色谱法等，可以对大气、水 体、土壤等环境中的有害物质进行监测，为环境保护提供 科学依据。
质勘探等领域。
声学检测技术包括超声检测、声发 射检测和次声检测等。
声学检测技术的发展趋势是高精度 、高分辨率和高灵敏度，如超声相 控阵技术和激光超声技术的应用。
电学检测技术
01
电学检测技术是指利用电学原 理对被检测对象进行测量和检
验的技术。
02
电学检测技术具有测量精度高 、稳定性好和可靠性高等优点 ，广泛应用于电子元器件和集 成电路的缺陷检测等领域。
总结词
现代检测技术的应用涉及数据安全、设备安全和人身安全等问题。
详细描述
数据泄露、设备损坏和人身伤害等安全问题给现代检测技术的应用 带来了风险和挑战。
解决方案
建立完善的安全管理制度，加强数据加密、设备维护和人员安全培 训等工作，确保技术应用的安全可靠。
技术人才培养问题
总结词
现代检测技术需要高素质的技术人才进行研发和应用。
技术应用成本问题
总结词
现代检测技术的应用成本较高，给企 业带来经济压力。
详细描述
解决方案
政府和企业可以共同投资研发，降低 技术应用成本；同时，可以通过租赁 、共享设备等方式降低企业一次性投 入成本。
高昂的设备购置成本、维护成本和人 员培训成本使得一些企业在应用现代 检测技术时犹豫不决。
技术应用安全问题
详细描述
目前市场上高素质的技术人才供不应求，成为制约现代检 测技术发展的瓶颈。
5.现代检测技术ppt课件
依据炭含量平衡的催化剂循环量软测量模型：
R Cw C
Cw： 烟气中带出炭含量 △C：待生剂与再生剂的炭含量差。
精选2021版课件
21
b. 焦炭氢含量软测量模型 焦炭氢含量是衡量催化裂化装置气提段性能的重要指标。 焦炭的氢含量一般通过对再生器作氧平衡来计算（依据 烟气分析数据）
进入再生器的氧量：
F：自由度， C：组分数， P：相数
数量确定方法：
一般建议从系统的自由度出发，确定辅助变量的最
小个数，并结合实际对象的特点适当增加辅助变量 个数，以便更好地处理动态特性等问题。
精选2021版课件7④ 检测点： 应根据主导变量的测量要求，选择具有强影响力的参 数点作为检测点。
一般情况下，变量数目的选择准则也往往应用于检测 点位置的选择。 辅助变量的数目和位置通常是同时确定的。
L L DL
施密特准数
Dg
L Lus
ReG
hw G us GF
液相表面张力 修正后的气相雷诺准数
式中
L:液 相 粘 度L:液 相 密 度D L ： 液 相 扩 散 系 数
u s： 空 塔 气 相 流 速 L ： 液 相 表 面 张 力 h w ： 堰 高
F ： 筛 板 开 孔 滤 G ： 气 相 密 度G ： 气 相 粘 度
Q 1Q 2Q 3Q 4Q 5
式中：
Q1：再生器中的反应热，（炭、氢燃烧）kJ / h；
Q2：焦炭的脱附热， kJ / h；
Q3：空气、焦炭和蒸汽的升温热， kJ / h；
Q4：散热损失， kJ / h；
Q5：催化剂升温所需要的精选热202量1版课，件 kJ / h；
19
已知：Q5与催化剂循环量存在关系（工艺知识）
R Cw C
Cw： 烟气中带出炭含量 △C：待生剂与再生剂的炭含量差。
精选2021版课件
21
b. 焦炭氢含量软测量模型 焦炭氢含量是衡量催化裂化装置气提段性能的重要指标。 焦炭的氢含量一般通过对再生器作氧平衡来计算（依据 烟气分析数据）
进入再生器的氧量：
F：自由度， C：组分数， P：相数
数量确定方法：
一般建议从系统的自由度出发，确定辅助变量的最
小个数，并结合实际对象的特点适当增加辅助变量 个数，以便更好地处理动态特性等问题。
精选2021版课件7④ 检测点： 应根据主导变量的测量要求，选择具有强影响力的参 数点作为检测点。
一般情况下，变量数目的选择准则也往往应用于检测 点位置的选择。 辅助变量的数目和位置通常是同时确定的。
L L DL
施密特准数
Dg
L Lus
ReG
hw G us GF
液相表面张力 修正后的气相雷诺准数
式中
L:液 相 粘 度L:液 相 密 度D L ： 液 相 扩 散 系 数
u s： 空 塔 气 相 流 速 L ： 液 相 表 面 张 力 h w ： 堰 高
F ： 筛 板 开 孔 滤 G ： 气 相 密 度G ： 气 相 粘 度
Q 1Q 2Q 3Q 4Q 5
式中：
Q1：再生器中的反应热，（炭、氢燃烧）kJ / h；
Q2：焦炭的脱附热， kJ / h；
Q3：空气、焦炭和蒸汽的升温热， kJ / h；
Q4：散热损失， kJ / h；
Q5：催化剂升温所需要的精选热202量1版课，件 kJ / h；
19
已知：Q5与催化剂循环量存在关系（工艺知识）
现代检测技术李英顺电子PPT课件
（11-10）
EAB T,T0 —结点温度为 T,T0 ，由导体A、B组成热电偶时
产生的热电势；
EAC T,T0 ECB T,T0 —结点温度仍为 T,T0 与标准电极C组成热
电偶时产生的热电
势。
第24页/共71页
11.2热电偶
图11-6 标准电极定律
第25页/共71页
11.2热电偶
第9页/共71页
表11-1 常用测温仪表
测
温 方
类别
典型仪表名称
式
测温原理
测量范围 C
双金属温度计
固体热膨胀变形量随温度 变化
80 ~ 600
接 触
膨胀 式
压力式温度计
气体、液体在定容条件下， 100 ~ 500
压力随温度变化
式 测 温
玻璃管液体温 液体热膨胀体积量随温度 100 ~ 600
度计
连接导体定律是工业上运用补偿导线进行温度测量 的理论基础。
第26页/共71页
11.2热电偶
图11-7 连接导体定律
当A与A'，B与B'材料分别相同且结点温度为 Tn T0 时，根据 连接导体定律T 得该回路的热电势，
EAB T ,Tn ,T0 EAB T ,Tn EAB Tn ,T0
这种比值关系与开尔文给出的热力学温标的比值关系 完全类似。因此若用同一固定点（水的三相点）来作参考 点，两种温标在数值上就完全相同。上式就是理想气体的 温标方程。
第7页/共71页
11.1概述
⒋国际温标
根据国际温标规定：热力学温度是基本温度，用符
号T表示，单位是开，记为K。它规定水的三相点热力
学温度（即固态、液态、气态三相共存时的平衡温度）
第五章 现代检测技术(共10张PPT)
化技软术、测其核量心技是图术形化按编程其开建发环模境（方La法bVI可EW）分、为Lab机wind理ow建s/CV模I、和标准非AN机SCI理语言建、P模CI时钟和触发控制、数据采集（PXI、PCI
）、数据采集卡等。
（由即VX（基I总于线即过构程成基数的据虚于建拟模仪过）器。程系统数据建模）。具体来说建模可分为：机理
也可将虚拟仪器概括为：由计算机、应用软件和仪器硬件三大部
分组成，且在仪器仪表中最大限度地用软件代替硬件。
二、虚拟仪器的构成
图5-1 虚拟仪器的基本组成
所建模型和实际对象间存在误差，如果误差大于工艺允许的 能通过其他检测手段得到过程变量估计值以对软测量模型进行校验，并根据两者偏差确定数学模型校正与否； 性，使其对象特性和工作点会不可避免的发生变化和漂移，
2.尚存在的问题 第二节 虚拟仪器技术
第二节 虚拟仪器技术
软保测持•量 一技定软术的按精测其度建的量模软技方测法量术可模分型的为的机问发理题展建还模没依和有非理赖机想理的于建解模决两方个案。基本问题的解决： 工业实际可装置计在运算行过性程与中，实由于时过程性的随问机噪题声和。不确定
解（：2）建经软过测模分量析、技可术知回的湿通蒸归用汽性干分度的析在、线自状动测态量主估要依计赖于、给水模式识别、人工神经网络、 保第持二模一 节定虚糊的拟精数仪度器的学技软术测、量模相型的关问分题还析没有和理想现的解代决方非案。线性信息处理技术等。
四、 软测量技术应用举例 第二节 虚拟仪器技术
4． 测量模型修正 工业实际装置在运行过程中，由于过程的随机噪声和不确定
据进行重新建模，也可以通过闭环校正进行数学模型的修正。
三、软测量技术的应用
1． 软测量技术的应用条件
•通过软测量技术所得到的过程变量估计值必须在工艺过程所允许的精
）、数据采集卡等。
（由即VX（基I总于线即过构程成基数的据虚于建拟模仪过）器。程系统数据建模）。具体来说建模可分为：机理
也可将虚拟仪器概括为：由计算机、应用软件和仪器硬件三大部
分组成，且在仪器仪表中最大限度地用软件代替硬件。
二、虚拟仪器的构成
图5-1 虚拟仪器的基本组成
所建模型和实际对象间存在误差，如果误差大于工艺允许的 能通过其他检测手段得到过程变量估计值以对软测量模型进行校验，并根据两者偏差确定数学模型校正与否； 性，使其对象特性和工作点会不可避免的发生变化和漂移，
2.尚存在的问题 第二节 虚拟仪器技术
第二节 虚拟仪器技术
软保测持•量 一技定软术的按精测其度建的量模软技方测法量术可模分型的为的机问发理题展建还模没依和有非理赖机想理的于建解模决两方个案。基本问题的解决： 工业实际可装置计在运算行过性程与中，实由于时过程性的随问机噪题声和。不确定
解（：2）建经软过测模分量析、技可术知回的湿通蒸归用汽性干分度的析在、线自状动测态量主估要依计赖于、给水模式识别、人工神经网络、 保第持二模一 节定虚糊的拟精数仪度器的学技软术测、量模相型的关问分题还析没有和理想现的解代决方非案。线性信息处理技术等。
四、 软测量技术应用举例 第二节 虚拟仪器技术
4． 测量模型修正 工业实际装置在运行过程中，由于过程的随机噪声和不确定
据进行重新建模，也可以通过闭环校正进行数学模型的修正。
三、软测量技术的应用
1． 软测量技术的应用条件
•通过软测量技术所得到的过程变量估计值必须在工艺过程所允许的精
第8章-现代检测技术PPT课件
输入通道数应根据需检测参数的数目来确定。输入通道的结 构可综合考虑采样频率要求及电路成本按前述的几种基本结构来 选择。输出通道的结构主要决定于对检测数据输出形式的要求， 如是否需要打印、显示，是否有其他控制、报警功能要求等。
-
11
（4）软件设计 计算机检测系统的软件应具有两项基本功能：其一是对输
入、输出通道的控制管理功能；其二是对数据的分析、处理功 能。对高级系统而言，还应具有对系统进行自检和故障自诊断 的功能及软件开发、调试功能等。 （5）典型计算机检测系统的组成
同步发展，与网络及其周设备互联。 虚拟仪器的关键是软件
-
29
（3）虚拟仪器技术的应用 虚拟仪器技术作为计算机技术与仪器技术相结合的创新技
术，应用前景十分广泛。从总体上而言，虚拟仪器是测量/测试 领域的一个创新概念，改变了人们对仪器的传统观念，适应了 现代测试系统网络化、智能化发展趋势。虚拟仪器技术应用方 式多种多样。
-
16
8.1.6 计算机检测技术应用实例 （1）转轴等回转体转速的实时测量、数据处理 图所示为系统硬件电路原理图
-
17
（2）汽车万向节、传动轴扭转疲劳试验台计算机测控系统 1）试验台对计算机测控系统的要求 该试验台用于汽车万向节、传动轴的扭转疲劳试验，图
8.8为该试验台的结构示意图，图8.9为试件在试验过程中应承 受的扭矩载荷示意图
-
30
8.2.2 虚拟仪器的整体设计 虚拟仪器的设计方法与实现步骤和一般软件的设计方法和
实现步骤基本相同，只不过虚拟仪器在设计时要考虑硬件部分。 步骤如下： （1）确定所用仪器或设备的接口形式 （2）确定所选择的接口卡是否具有设备驱动程序 （3）确定应用管理程序的编程语言 专业的图形化编程软件，如LabVIEW、LabWindows/CVI，采 用通用编程语言，如Visual C++、Visual Basic或者Delphi。 （4）编写用户的应用程序 根据仪器的功能，确定软件采用的算法、处理分析方法和显示 方式。 （5）调试运行应用程序 用数据或仿真的方法，验证仪器功能的正确性，调试并运行仪 器。
-
11
（4）软件设计 计算机检测系统的软件应具有两项基本功能：其一是对输
入、输出通道的控制管理功能；其二是对数据的分析、处理功 能。对高级系统而言，还应具有对系统进行自检和故障自诊断 的功能及软件开发、调试功能等。 （5）典型计算机检测系统的组成
同步发展，与网络及其周设备互联。 虚拟仪器的关键是软件
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（3）虚拟仪器技术的应用 虚拟仪器技术作为计算机技术与仪器技术相结合的创新技
术，应用前景十分广泛。从总体上而言，虚拟仪器是测量/测试 领域的一个创新概念，改变了人们对仪器的传统观念，适应了 现代测试系统网络化、智能化发展趋势。虚拟仪器技术应用方 式多种多样。
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8.1.6 计算机检测技术应用实例 （1）转轴等回转体转速的实时测量、数据处理 图所示为系统硬件电路原理图
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（2）汽车万向节、传动轴扭转疲劳试验台计算机测控系统 1）试验台对计算机测控系统的要求 该试验台用于汽车万向节、传动轴的扭转疲劳试验，图
8.8为该试验台的结构示意图，图8.9为试件在试验过程中应承 受的扭矩载荷示意图
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8.2.2 虚拟仪器的整体设计 虚拟仪器的设计方法与实现步骤和一般软件的设计方法和
实现步骤基本相同，只不过虚拟仪器在设计时要考虑硬件部分。 步骤如下： （1）确定所用仪器或设备的接口形式 （2）确定所选择的接口卡是否具有设备驱动程序 （3）确定应用管理程序的编程语言 专业的图形化编程软件，如LabVIEW、LabWindows/CVI，采 用通用编程语言，如Visual C++、Visual Basic或者Delphi。 （4）编写用户的应用程序 根据仪器的功能，确定软件采用的算法、处理分析方法和显示 方式。 （5）调试运行应用程序 用数据或仿真的方法，验证仪器功能的正确性，调试并运行仪 器。
现代检测技术推选优秀ppt
二、软测量技术的要素
1. 中间辅助变量的选择 • 变量类型的选择，可以根据以下原则选择辅助变量。
第三页，共10页。
– 灵敏性：能对过程输出或不可测扰动作出快速反应； – 特异性：对过程输出或不可测扰动之外的干扰不敏感(mǐngǎn)； 通过软–测量过(cè程lián适g)技用术所性得到：的工过程程变量上估计容值易必须获在工得艺过并程能所允达许的到精确一度定范围的内；测量精度； – 精确性：构成的模型输出满足精度要求； 软测量技术基本(jīběn)思想是以易测的过程变量（辅助变量）为基础，利用易测过程变量和待测过程变量（难测的主导变量）之间的某
三、软测量(cèliáng)技术的应用
是图形化编程开发环境（LabVIEW）、 流量、蒸汽差压以及锅炉出口压力这三个参数(cānshù)。
鲁棒性：构成的测量模型对模型误差不敏感(mǐngǎn)。
1流．量软、测蒸L量汽a(差cbè压liwá以ng及i)技n锅术d炉的o出应w口用压s条力/件C这三V个I参、数(cā标nsh准ù)。 ANSCI语言、PCI时钟和触发 控制、数据采集（PXI、PCI）、数据采集卡等。 变量数目的选择(xuǎnzé)：然辅助变量可选数目的下限是被估计的变量数。
软测量技术的核心是建立待测变量和可直接(zhíjiē)获取变量之间的
也可将虚拟仪器概括为：由计算机、应用软件和仪器 工业实际装置在运行(yùnxíng)过程中，由于过程的随机噪声和不确定
第四页，共10页。
3．软测量模型的建立 软测量技术的核心是建立待测变量和可直接(zhíjiē)获取变量之间 数学模型，这个模型的好坏直接(zhíjiē)关系到软测量的计算结果 软测量技术按其建模方法可分为机理建模和非机理建模 （即基于过程数据建模）。具体来说建模可分为：机理
1. 中间辅助变量的选择 • 变量类型的选择，可以根据以下原则选择辅助变量。
第三页，共10页。
– 灵敏性：能对过程输出或不可测扰动作出快速反应； – 特异性：对过程输出或不可测扰动之外的干扰不敏感(mǐngǎn)； 通过软–测量过(cè程lián适g)技用术所性得到：的工过程程变量上估计容值易必须获在工得艺过并程能所允达许的到精确一度定范围的内；测量精度； – 精确性：构成的模型输出满足精度要求； 软测量技术基本(jīběn)思想是以易测的过程变量（辅助变量）为基础，利用易测过程变量和待测过程变量（难测的主导变量）之间的某
三、软测量(cèliáng)技术的应用
是图形化编程开发环境（LabVIEW）、 流量、蒸汽差压以及锅炉出口压力这三个参数(cānshù)。
鲁棒性：构成的测量模型对模型误差不敏感(mǐngǎn)。
1流．量软、测蒸L量汽a(差cbè压liwá以ng及i)技n锅术d炉的o出应w口用压s条力/件C这三V个I参、数(cā标nsh准ù)。 ANSCI语言、PCI时钟和触发 控制、数据采集（PXI、PCI）、数据采集卡等。 变量数目的选择(xuǎnzé)：然辅助变量可选数目的下限是被估计的变量数。
软测量技术的核心是建立待测变量和可直接(zhíjiē)获取变量之间的
也可将虚拟仪器概括为：由计算机、应用软件和仪器 工业实际装置在运行(yùnxíng)过程中，由于过程的随机噪声和不确定
第四页，共10页。
3．软测量模型的建立 软测量技术的核心是建立待测变量和可直接(zhíjiē)获取变量之间 数学模型，这个模型的好坏直接(zhíjiē)关系到软测量的计算结果 软测量技术按其建模方法可分为机理建模和非机理建模 （即基于过程数据建模）。具体来说建模可分为：机理
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铜镍（E）
快速消耗微型热电偶：铂铑30--铂铑6
热电偶结构：由热电极、绝缘子、保护管、接线盒 与热电偶配套的测量仪表：用高精度数字电压表直接测量其
输出，通过查分度表得到温度值。现在多采用一体化的温 度变送器处理后，直接送到普通显示记录仪。
2020/10/16
8
热电阻传感器
• 电阻温度计:将温度的变化转化为电阻值的 变化，通过测量电桥转换成电压信号，然 后送到显示仪表指示或记录被测温度。
• 体温计测温精度为±0.01~±1℃；工业ICT • 2、开发集成化、一体化、多功能的传感器 • 传感器与信号调节电路集成化一体化,日本产多离
子传感器.用一滴血液可同时快速检测出Na、K、 H的浓度。 • 3、非接触测量技术 • 红外线测温、电涡流测金属材料厚度 • 4、利用计算机使测量智能化 • 2完020成/10/1自6 校准、自调零、自动测试、修正测试结果6
RT
9
半导体热敏电阻
• 特点：灵敏度高、体积小、反应快
• 半导体热敏电阻分为三种类型（1） NTC热敏电阻（负温度系数）（2） CTR热敏电阻（负）（3）PTC热敏电 阻（正）
• 集成温度传感器：在一块极小的半导体
芯片上集成了包括敏感器件、信号放大
电路、温度补偿电路、基准电源电路等
在内的各个单元它使传感器和集成电路
• 测量电路：也称检测电路。分为模拟检测 电路和数字检测电路。
• 模拟检测电路：
传感器
放大器
解调
滤波
运算
变换
Hale Waihona Puke 2020/10/164
数字检测电路
传感 器
信号调理
多路开关
主 放大 器
模/数转换器
采样保持器
2020/10/16
5
检测技术的发展趋势
• 1、不断扩大测量范围，提高可靠性和精度
• 用热电偶场时间连续测量高温介质的温度达 2500℃~3000℃
温度传感器
• 1、热电偶温度传感器
• 热电偶：将温度变化转换为电势变化的传感器。
• 由两种不同材料的导体（或半导体）焊接而成， 焊接端为热端，与导线连接端为冷端。
• 热电偶的工作原理：两种不同的导体（或半导体) 成闭合回路，两接点温度分别为T、T0（T＞T0） 回路中就会产生电动势，接在回路中的毫伏计就 会偏转。两接点温差越大指针偏转越大。
• 热电偶分度表：使热电偶冷端温度保持不变，将另一端与 被测物体接触，可以通过测量热电势来确定温度数值，把 热电偶的热电势与工作端温度之间的关系制成表格。
2020/10/16
7
常用热电偶种类
• 贵13金00属℃（，1短）期铂可铑测10-温--铂16热0电0℃偶（S）长期测温可测 （2）铂铑13—铂（R）（3）铂铑30—铂铑6 廉金属：1、铜—康铜（T）2、铁—康铜（J）3、镍铬—
如：弹簧管式压力表。霍尔片式远传压力 传感器。
• 应变片式压力传感器：当弹性敏感元件受
压力作用产生变形，贴在上面的应变片也
随着发生相应变形，从而使应变片阻值也
随着变化，将应变片接入电桥电路中，就
可将阻值变化转变为电压或电流的变化，
由此反映压力变化。
2020/10/16
14
压磁式测力传感器
• 压磁效应：某些铁磁材料受机械力F作用后，内部产生机械 力，引起其磁导率（或磁阻）发生变化。受压缩时，沿应力 方向其磁导率下降，沿着与应力垂直的方向则增加；若受拉， 磁导率变化正好相反。
现代检测技术
• 非电量测量技术：将除电量以外的物理量（化学 量）如；温度、压力、振动、化学成分、位移等
用各种手段变换为电量，从而进行准确测量的技 术。
• 现代检测技术近50年发展起来，具有很多技术上 的优点（1）它的反应速度快（2）可以测量微弱
信号，并将转换的电信号进行长距离传输，便于 远距离操作与控制。（3）测量精度高，能自动 连续地进行测量（4）可输出的电信号易与计算 机连接、记录和处理数据。
• 压磁元件受力作用后，磁弹性体的磁阻（或磁导率）发生与 作用力成正比的变化，测出磁阻变化即间接测定了力值。
• 压磁元件及工作原理：
2020/10/16
15
• 由若干形状相同的硅钢片叠合而成,孔1、2间的绕 组W12为励磁绕组，用于接入励磁电源；孔3、4 间的绕组W34用于产生感应电势。当压磁元件无外 力作用时，由于铁心磁性的各相同性，四个区域的 磁导率相同，磁力线呈轴对称分布，绕1、2孔闭 合，不与绕组W34交链， W34不会产生感应电动 势，输出为零。当压磁元件受外力F作用时，A、 B区域受到较大应压力，磁导率下降，磁阻增大； C、D区域基本处于自由状态，磁导率基本不变， 此时部分磁力线不再通过A、B区域，而是绕过C、 D区域闭合，并与绕组W34交链，从而在二次侧绕 组中感应出电动势E。作用力F越大。转移磁通越 多，E也越大，F和电流I或电压U呈线性关系
触发器
执行器
电阻炉
2020/10/16
12
电动机保护器电路图
~380V
24V
KM1~KM3
KM4 k1
S1 KM S2
k
VD1~VD3
R4
R3
VT1
VS2
c1
R5
RT3
2020/10/16
13
压力传感器
• 弹性式压力传感器：当被测压力作用于弹 性元件时，弹性元件就产生相应变形，根
据变形的大小，可以知道被测压力的数值。
•
2020/10/16
1
电炉控制系统
电
炉
TS
加热器
控制用计算 机系统
2020/10/16
加热器控制 装置
显 示屏 绘图 机
2
检测与控制系统框图
测 传感器
控
对
测量电路
单
片
微
显示器 记录器
象
执行器
机 控制电路
报警器
2020/10/16
3
框图各部分作用
• 传感器：直接感受被测物理量，并把其转 换成与被测物理量有一定函数关系的电压、 电流或电路参量（电阻、电容、电感）再 输出给其他仪表。
• 热电阻测温线路：工业热电阻多采用三线 制接法。热电阻RT构成电桥一臂，当被测
E
R2
R3
介 质 温 度 变 化 时，热 电 阻 R1 RT 阻 值 随着 变 化，使 测 量电
桥 失 去 平 衡，电 桥输 出 端 则
有 信 号 输 出，此 信 号 反 映了
R
R 温 度 变 化。
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R
融为一体。 2020/10/16
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热电偶、热电阻的典型应用
• 金属表面温度的测量 • 热电偶炉温控制系统 • 钢水漏钢预报系统 • 采用集成温度传感器的数字式温度计 • 电动机保护器
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热电偶炉温控制系统
Mv定值 器
μv放大 器
热电偶
控制信号
~220V 接触器
XCT
PID调节 器
快速消耗微型热电偶：铂铑30--铂铑6
热电偶结构：由热电极、绝缘子、保护管、接线盒 与热电偶配套的测量仪表：用高精度数字电压表直接测量其
输出，通过查分度表得到温度值。现在多采用一体化的温 度变送器处理后，直接送到普通显示记录仪。
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热电阻传感器
• 电阻温度计:将温度的变化转化为电阻值的 变化，通过测量电桥转换成电压信号，然 后送到显示仪表指示或记录被测温度。
• 体温计测温精度为±0.01~±1℃；工业ICT • 2、开发集成化、一体化、多功能的传感器 • 传感器与信号调节电路集成化一体化,日本产多离
子传感器.用一滴血液可同时快速检测出Na、K、 H的浓度。 • 3、非接触测量技术 • 红外线测温、电涡流测金属材料厚度 • 4、利用计算机使测量智能化 • 2完020成/10/1自6 校准、自调零、自动测试、修正测试结果6
RT
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半导体热敏电阻
• 特点：灵敏度高、体积小、反应快
• 半导体热敏电阻分为三种类型（1） NTC热敏电阻（负温度系数）（2） CTR热敏电阻（负）（3）PTC热敏电 阻（正）
• 集成温度传感器：在一块极小的半导体
芯片上集成了包括敏感器件、信号放大
电路、温度补偿电路、基准电源电路等
在内的各个单元它使传感器和集成电路
• 测量电路：也称检测电路。分为模拟检测 电路和数字检测电路。
• 模拟检测电路：
传感器
放大器
解调
滤波
运算
变换
Hale Waihona Puke 2020/10/164
数字检测电路
传感 器
信号调理
多路开关
主 放大 器
模/数转换器
采样保持器
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检测技术的发展趋势
• 1、不断扩大测量范围，提高可靠性和精度
• 用热电偶场时间连续测量高温介质的温度达 2500℃~3000℃
温度传感器
• 1、热电偶温度传感器
• 热电偶：将温度变化转换为电势变化的传感器。
• 由两种不同材料的导体（或半导体）焊接而成， 焊接端为热端，与导线连接端为冷端。
• 热电偶的工作原理：两种不同的导体（或半导体) 成闭合回路，两接点温度分别为T、T0（T＞T0） 回路中就会产生电动势，接在回路中的毫伏计就 会偏转。两接点温差越大指针偏转越大。
• 热电偶分度表：使热电偶冷端温度保持不变，将另一端与 被测物体接触，可以通过测量热电势来确定温度数值，把 热电偶的热电势与工作端温度之间的关系制成表格。
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常用热电偶种类
• 贵13金00属℃（，1短）期铂可铑测10-温--铂16热0电0℃偶（S）长期测温可测 （2）铂铑13—铂（R）（3）铂铑30—铂铑6 廉金属：1、铜—康铜（T）2、铁—康铜（J）3、镍铬—
如：弹簧管式压力表。霍尔片式远传压力 传感器。
• 应变片式压力传感器：当弹性敏感元件受
压力作用产生变形，贴在上面的应变片也
随着发生相应变形，从而使应变片阻值也
随着变化，将应变片接入电桥电路中，就
可将阻值变化转变为电压或电流的变化，
由此反映压力变化。
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压磁式测力传感器
• 压磁效应：某些铁磁材料受机械力F作用后，内部产生机械 力，引起其磁导率（或磁阻）发生变化。受压缩时，沿应力 方向其磁导率下降，沿着与应力垂直的方向则增加；若受拉， 磁导率变化正好相反。
现代检测技术
• 非电量测量技术：将除电量以外的物理量（化学 量）如；温度、压力、振动、化学成分、位移等
用各种手段变换为电量，从而进行准确测量的技 术。
• 现代检测技术近50年发展起来，具有很多技术上 的优点（1）它的反应速度快（2）可以测量微弱
信号，并将转换的电信号进行长距离传输，便于 远距离操作与控制。（3）测量精度高，能自动 连续地进行测量（4）可输出的电信号易与计算 机连接、记录和处理数据。
• 压磁元件受力作用后，磁弹性体的磁阻（或磁导率）发生与 作用力成正比的变化，测出磁阻变化即间接测定了力值。
• 压磁元件及工作原理：
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• 由若干形状相同的硅钢片叠合而成,孔1、2间的绕 组W12为励磁绕组，用于接入励磁电源；孔3、4 间的绕组W34用于产生感应电势。当压磁元件无外 力作用时，由于铁心磁性的各相同性，四个区域的 磁导率相同，磁力线呈轴对称分布，绕1、2孔闭 合，不与绕组W34交链， W34不会产生感应电动 势，输出为零。当压磁元件受外力F作用时，A、 B区域受到较大应压力，磁导率下降，磁阻增大； C、D区域基本处于自由状态，磁导率基本不变， 此时部分磁力线不再通过A、B区域，而是绕过C、 D区域闭合，并与绕组W34交链，从而在二次侧绕 组中感应出电动势E。作用力F越大。转移磁通越 多，E也越大，F和电流I或电压U呈线性关系
触发器
执行器
电阻炉
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电动机保护器电路图
~380V
24V
KM1~KM3
KM4 k1
S1 KM S2
k
VD1~VD3
R4
R3
VT1
VS2
c1
R5
RT3
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压力传感器
• 弹性式压力传感器：当被测压力作用于弹 性元件时，弹性元件就产生相应变形，根
据变形的大小，可以知道被测压力的数值。
•
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电炉控制系统
电
炉
TS
加热器
控制用计算 机系统
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加热器控制 装置
显 示屏 绘图 机
2
检测与控制系统框图
测 传感器
控
对
测量电路
单
片
微
显示器 记录器
象
执行器
机 控制电路
报警器
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框图各部分作用
• 传感器：直接感受被测物理量，并把其转 换成与被测物理量有一定函数关系的电压、 电流或电路参量（电阻、电容、电感）再 输出给其他仪表。
• 热电阻测温线路：工业热电阻多采用三线 制接法。热电阻RT构成电桥一臂，当被测
E
R2
R3
介 质 温 度 变 化 时，热 电 阻 R1 RT 阻 值 随着 变 化，使 测 量电
桥 失 去 平 衡，电 桥输 出 端 则
有 信 号 输 出，此 信 号 反 映了
R
R 温 度 变 化。
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R
融为一体。 2020/10/16
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热电偶、热电阻的典型应用
• 金属表面温度的测量 • 热电偶炉温控制系统 • 钢水漏钢预报系统 • 采用集成温度传感器的数字式温度计 • 电动机保护器
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热电偶炉温控制系统
Mv定值 器
μv放大 器
热电偶
控制信号
~220V 接触器
XCT
PID调节 器