《自动检测与转换技术》自学与提高PPT课件
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自动检测与转换技术(第3版)课件(梁森高职高专)-精选文档
金属丝受拉时，l 变长、r 变小，导致R变大 。 单片机技术与应用 高职高专 ppt 课件
一、应变片的工作原理
电阻丝受拉后，长度增加，直径变小，电 阻变大。
1－拉伸前 2－拉伸后
RAl πlr2
单片机技术与应用 高职高专 ppt 课件
应变片的结构
1－引出线 2－覆盖层 3－基底 4－电阻丝
单片机技术与应用 高职高专 ppt 课件
第二章,第一节 应变传感器 目录
应变效应及应变片
进入
应变片的测量转换电路
进入
应变效应的应用 压阻式固态压力传感器
进入 进入
单片机技术与应用 高职高专 ppt 课件
第一节 电阻应变传感器
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。
温漂。电阻相对变化为： R R
E
Ks
式中： K s E 50 ~ 100
受拉时，N型硅的灵敏度Ks是负的，而P型硅的Ks是 正的。不同的切片方向的Ks也有所不同，见下表。P型 硅的π 14方向切片的灵敏度较高，约为金属的70倍。
晶体 导电类型 电阻率
π11 π 12 π 44
对于不同的金属材料，K 略有不同，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50~200倍。
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。例如，当x为0.000001
（10-6）时，在工程中常表示为1m/m或 1微应变
l ：应变片的工作基长， b ：应变片基宽，
b×l：应变片的有效使用面积。 单片机技术与应用 高职高专 ppt 课件
自动检测与转换技术实训PPT课件
温度检测系统
介绍温度传感器的原理、分类及选型，分析温度检测系统的应用场景和优势， 并给出实际案例。
03 转换技术原理与实践
数据转换技术
数据类型转换
将一种数据类型转换为另一种数 据类型，如将文本转换为数字或
将日期转换为字符串。
数据格式转换
将数据从一种格式转换为另一种格 式，如将CSV文件转换为Excel文 件或将JSON数据转换为XML格式。
技术标准与规范
由于自动检测与转换技术的应用领域广泛，需要建立统一的技术 标准与规范，以促进技术的普及和应用。
技术创新与突破方向
人工智能与机器学习
结合人工智能和机器学习技术，提高自动检测与转换技术的智能化 水平，实现更高效、精准的检测和转换。
物联网与边缘计算
利用物联网和边缘计算技术，实现设备的互联互通和实时数据处理， 提升自动检测与转换技术的响应速度和准确性。
数据清洗和预处理
对原始数据进行清洗、去重、填充 缺失值等操作，为数据分析和转换 提供高质量的数据源。
图像转换技术
图像格式转换
将图像从一种格式转换为另一种 格式，如将JPEG转换为PNG或
BMP转换为GIF。
图像处理和增强
通过调整图像的亮度、对比度、 色彩平衡等参数，或进行滤镜、 锐化、模糊等操作，改善图像质
特点
自动化、高精度、高效率、可靠 性高，广泛应用于工业、医疗02
03
工业自动化
实现生产过程中的各种参 数自动检测和数据转换， 提高生产效率和产品质量。
医疗设备
用于医疗设备的信号采集、 处理和数据转换，提高医 疗设备的智能化和精准度。
军事应用
用于军事装备的自动检测 和数据处理，提高军事装 备的作战能力和生存能力。
介绍温度传感器的原理、分类及选型，分析温度检测系统的应用场景和优势， 并给出实际案例。
03 转换技术原理与实践
数据转换技术
数据类型转换
将一种数据类型转换为另一种数 据类型，如将文本转换为数字或
将日期转换为字符串。
数据格式转换
将数据从一种格式转换为另一种格 式，如将CSV文件转换为Excel文 件或将JSON数据转换为XML格式。
技术标准与规范
由于自动检测与转换技术的应用领域广泛，需要建立统一的技术 标准与规范，以促进技术的普及和应用。
技术创新与突破方向
人工智能与机器学习
结合人工智能和机器学习技术，提高自动检测与转换技术的智能化 水平，实现更高效、精准的检测和转换。
物联网与边缘计算
利用物联网和边缘计算技术，实现设备的互联互通和实时数据处理， 提升自动检测与转换技术的响应速度和准确性。
数据清洗和预处理
对原始数据进行清洗、去重、填充 缺失值等操作，为数据分析和转换 提供高质量的数据源。
图像转换技术
图像格式转换
将图像从一种格式转换为另一种 格式，如将JPEG转换为PNG或
BMP转换为GIF。
图像处理和增强
通过调整图像的亮度、对比度、 色彩平衡等参数，或进行滤镜、 锐化、模糊等操作，改善图像质
特点
自动化、高精度、高效率、可靠 性高，广泛应用于工业、医疗02
03
工业自动化
实现生产过程中的各种参 数自动检测和数据转换， 提高生产效率和产品质量。
医疗设备
用于医疗设备的信号采集、 处理和数据转换，提高医 疗设备的智能化和精准度。
军事应用
用于军事装备的自动检测 和数据处理，提高军事装 备的作战能力和生存能力。
《自动检测与转换技术》电子教案 项目一PPT 1自动检测系统
NTC贴片热敏电阻
MYG20通用插件压敏电阻
检测技术
传 输 变 换 部 件
也称中间部件，作用是将感受部件输出的信号根据显 示部件的要求传送给显示部件，往往构成独立完整的器件， 通称为变送器。
远传4-20mA液位变送 器
法兰式压力变送器
检测技术
显 示 部 件
也称二次仪表，作用是接受传输变换部件送来的信号 并将其转换为测量人员可以辨识的信息。一般分为模拟显 示仪表、பைடு நூலகம்字显示仪表、屏幕显示仪表。
阻值数显表
压力显示仪表
检测技术
自 动 检 测 系 统
利用各种检测仪表对生产过程中的各种工艺变量自动、 连续地进行测量、显示或记录，以供操作者观察或直接自 动监督生产情况的系统，称为自动检测系统。
视觉在线自动检测
五金件自动检测系统
检测技术
感 受 部 件
也称一次仪表，它是测量仪表的感受部分直接与被测 对象相联系（但不一定直接接触）。作用是感受被测参数 的大小和变化，并随着被测参数变化产生一个相应的信号。
自动检测与转换技术光电传感器教学课件
PPT制作教学课件的技巧和方法
掌握制作教学课件的最佳实践，包括布局设计、文字和图片选择、动画效果等技巧和方法。
案例分析：紧固件自动检测与 转换技术的成功应用
通过案例分析，了解紧固件自动检测与转换技术的实际应用和取得的成功成 果，鼓励创新思维和应用该技术。
总结与展望
总结课程内容，回顾重要观点，并展望自动检测与转换技术的未来发展方向 和应用前景。
自动检测与转换技术光电 传感器教学课件PPT
欢迎来到自动检测与转换技术光电传感器教学课件PPT！本课程将为您介绍光 电传感器的工作原理和在紧固件生产中的应用，以及制作教学课件的技巧和 成功应用案例。
自动检测与转换技术概述
了解自动检测与转换技术的基本概念和原理，以及其在各个领域中的重要性 和应用。
Байду номын сангаас
紧固件光电传感器的工作原理
深入了解紧固件光电传感器的工作原理，以及如何利用这种技术来检测和转换信号。
自动检测与转换技术在紧固件 生产中的应用
探索自动检测与转换技术在紧固件生产中的广泛应用，包括自动装配、质量 控制和过程优化。
紧固件光电传感器的组成和类 型
了解紧固件光电传感器的常见组成部分和不同类型，以及如何选择合适的传 感器以满足特定需求。
《自动检测技术》电子课件【精品PPT】共38页
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
《自动检测技术》电子课件【精品PPT】
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
40、学而不思则罔，思而不
《自动检测与转换技术》电子教案 项目一PPT 项目一检测认知
检测技术
传感器的特性及技术指标
检
1Байду номын сангаас灵敏度
是指传感器在稳态下输出变化量和输入变化量的比值，用
测
符号S表示。即
认
知
式中x为输入量，y为输出量。
检测技术
传感器的特性及技术指标
检
1．灵敏度
是指传感器在稳态下输出变化量和输入变化量的比值，用
测
符号S表示。即
认
知
式中x为输入量，y为输出量。
检测技术
传感器的特性及技术指标
ymin－量程最小值
检测技术
传感器的特性及技术指标
检
测
认
E max 100% max 100%
知
y fs
ymax ymin
检测技术
传感器的特性及技术指标
检测技术
检 测 认 知
测量误差的表示方法
（1)绝对误差 绝对误差是指测量值Ax与真值A0之间的差 值。即
Δ＝Ax－A0
（2)相对误差 相对误差是指绝对误差Δ与真值A0的百分比。
即
100 %
A0
(3)最大引用（相对）误差 最大引用误差是指最大绝对误
差Δm与仪表的量程值Am的百分比。即
m
m Am
检
2．线性度
线性度是指传感器输出与输入之间的线性程度，又称非线
测
性误差，用符号E表示，如图1－3所示。它的大小为传感
器实际特性曲线与理想直线之间的最大偏差和传感器满量
认
程输出的百分比。即
E max 100% max 100%
知
y fs
ymax ymin
式中：Δmax－最大非线性误差； yfs－输出满量程； ymax－量程最大值
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《自动检测与 转换技术》
——自学与提高
2021/3/6
1
作业辅导
作业辅导给出本教材各章部分习题的 提示、难点解释以及与解题有关的实物照 片、电路演示等。
2021/3/6
2
作业辅导说明
为了使学生学完本书后能获得作为生产第一线的 技术、管理、维护和运行人员所必须掌握的传感器、 自动检测系统和抗干扰技术等方面的基本知识和基本 技能，本教材每章均附有启发性的思考题及应用型习 题，供高职、高专的电类、自动化类、仪表仪器类、 计算机、数控、机械、机电一体化、汽车、楼宇等专 业的学生巩固、复习和提高。 本教材的作业着眼于 工业、科研、生活中常用传感器的工作原理、测量转 换电路及传感器的选型、调试、测量数据分析、传感 器应用等解决实际问题的基本技能。为了让读者更好 地完成作业及各种习题，我们编写了以下的作业辅导， 希望能对读者有所帮助。
作图法求端基线性度的过程演示
将传感器输出
起始点与满量程点
连接起来的直线称
为拟合直线或端基
理论直线。找出传 量 感器实际特性曲线 程
与拟合直线之间的
最大偏差 Lmax， 再除以传感器量程，
就得到L 。
1—拟合直线y =ax+b 2—实际特性曲线
2021/3/6
16
9.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？
2021/3/6
5
判定数字仪表位数的两条原则
1.能显示0~9所有数字的“位”是 “整位”；
2. 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，
在右图中，温度每变化0.1℃，数字 表就能跳变1个字，这个温度的相对变 化基本上是可信的，但该数字表所显示 的绝对数值是有较大误差的。
2021/3/6
10
分辨率
数字表的最大示值的倒数 为数字表的分辨率。
例如，3 ½位表的最大示值 为1999，则分辨率为： 1/1999≈1/2000=0.0005= 0.05% 即万分之五。
偏差特别大
弹着点接近 正态分布
弹着点均偏 向右上侧
2021/3/6
17
第二章作业
2.有一测量吊车起吊物质量的拉力传感器（吊钩
秤），R1、R2、R3、R4贴在等截面轴上，组成全桥， 桥路电源为直流6V。请画出测量转换电路。
吊钩秤外形
2021/3/6
桥路的邻边电阻受力状态必须相反
18
荷重传感器计算
3.有一额定荷重为20103N的等截面空心圆柱式
荷重传感器，其灵敏度KF为2mV/V，桥路电压Ｕi为
12V，求……
F
R1
R3
R2
2021/3/6
19
荷重传感器演示
热电阻外形
5. 有一个金属热电阻，分度号为Pt100，采用 不平衡电桥，求： ……
计算t=40C时电 桥的开路输出电压Uo 使用下式，也可以使 用分压比公式。
时的灵敏度K1、K2，和该仪表的端基线性度。
分别过1m3/s和 7m3/s点作切线，得到 以Δx 和Δy为边的三角 形，利用下式得到灵 敏度K 。
K dy y dx x
1
7 q/（m3/s）
2021/3/614 Nhomakorabea作图法求灵敏度的过程（续）
y
切点
传感器 特性曲线
Δy
x1
0
K y
Δx
x
xmax x
用普通的3 ½ 位DMM测量220V或380V工频电压
时，量程必须选择700V AC档；相比之下，使用3 3/4 位的DMM只需选择400V AC档，准确度优于700V AC 档，既不欠量程也不超量程，分辨力也提高了许多。
2021/3/6
8
判定数字仪表位数的练习
请判断下图数字表的位数
2021/3/6
所以它是3 ½位表。
2021/3/6
6
判定数字仪表位数（续）
又如，一台数字表最大值为2999 ，满 量程为3000，则它是3 2/3位表；右下图所示 的温度数字表最大值为399 ，满量程为400， 则它是2 3/4位表。
2021/3/6
7
判定数字仪表位数（续）
再如，一台如右图的 数字电压表， 其最大显示 值为399.9V ，最高位只能 显示0、1、2、3这四个数 字（有时0不予显示），所 以它是3 3/4位表。
2021/3/6
3
第一章作业
6. 用一台3 1位（俗称3位半或3 ½位）、精
度为0.5级（已包2含最后一位的+1误差）的数字 式电子温度计，测量汽轮机高压蒸汽的温度， 数字面板上显示出如图所示的数值。假设其最 后一位即为分辨力，求该仪表的……
（提示见下页）
2021/3/6
4
1 2
关于数字表显示位及位数的概念介绍
数字多用表（Digital Multimeter,简称DMM）的
显示位数目前一般为3位~8 ½位（即8 1 位，以下
2
同）。具体地说，有3位、3 ½位、3 2/3位、3 3/4
位、4 ½位、4 3/4位、5 ½位、6 ½位、7 ½位、8
½位等。最近国外还推出8 3/4位、10 ½位等规格，
使数字测量向更高精确度冲刺。数字表位数的提高涉 及稳定性、抗干扰等诸多技术问题，A/D转换器只是 其中的一个环节，能否真正达到额定的精确度，还必 须掌握正确的使用方法。
9
分辨力
分辨力是指仪器能检出和显示被测信号的最小变化量， 是有量纲的数。当被测量的变化小于分辨力时，传感器对输 入量的变化无任何反应。对数字仪表而言，如果没有其他附 加说明，一般可以认为该表的最后一位所表示的数值就是它 的分辨力。一般地说，分辨力的数值小于仪表的最大绝对误 差。例如，下图所示的数字式温度计分辨力为0.1℃，若该仪 表的精度为1.0级，则最大绝对误差将达到±2.0℃，与分辨 力相比差得多。有时在没有其它附加说明的少数情况下，也 可以认为分辨力就等于它的最大绝对误差。
请判断右图数字表的 位数、分辨力及分辨率。
2021/3/6
仪表背面的接线端子
11
判断数字表的位数、 分辨力及分辨率（续）
2021/3/6
12
判断数字表的位数、 分辨力及分辨率（续）
2021/3/6
13
作图法求灵敏度的过程
7.有一台测量流量的仪表，测量范围为0～10m3/s，输入输 出特性曲线如下图所示，请用作图法求该仪表在1m3/s和7m3/s
——自学与提高
2021/3/6
1
作业辅导
作业辅导给出本教材各章部分习题的 提示、难点解释以及与解题有关的实物照 片、电路演示等。
2021/3/6
2
作业辅导说明
为了使学生学完本书后能获得作为生产第一线的 技术、管理、维护和运行人员所必须掌握的传感器、 自动检测系统和抗干扰技术等方面的基本知识和基本 技能，本教材每章均附有启发性的思考题及应用型习 题，供高职、高专的电类、自动化类、仪表仪器类、 计算机、数控、机械、机电一体化、汽车、楼宇等专 业的学生巩固、复习和提高。 本教材的作业着眼于 工业、科研、生活中常用传感器的工作原理、测量转 换电路及传感器的选型、调试、测量数据分析、传感 器应用等解决实际问题的基本技能。为了让读者更好 地完成作业及各种习题，我们编写了以下的作业辅导， 希望能对读者有所帮助。
作图法求端基线性度的过程演示
将传感器输出
起始点与满量程点
连接起来的直线称
为拟合直线或端基
理论直线。找出传 量 感器实际特性曲线 程
与拟合直线之间的
最大偏差 Lmax， 再除以传感器量程，
就得到L 。
1—拟合直线y =ax+b 2—实际特性曲线
2021/3/6
16
9.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？
2021/3/6
5
判定数字仪表位数的两条原则
1.能显示0~9所有数字的“位”是 “整位”；
2. 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，
在右图中，温度每变化0.1℃，数字 表就能跳变1个字，这个温度的相对变 化基本上是可信的，但该数字表所显示 的绝对数值是有较大误差的。
2021/3/6
10
分辨率
数字表的最大示值的倒数 为数字表的分辨率。
例如，3 ½位表的最大示值 为1999，则分辨率为： 1/1999≈1/2000=0.0005= 0.05% 即万分之五。
偏差特别大
弹着点接近 正态分布
弹着点均偏 向右上侧
2021/3/6
17
第二章作业
2.有一测量吊车起吊物质量的拉力传感器（吊钩
秤），R1、R2、R3、R4贴在等截面轴上，组成全桥， 桥路电源为直流6V。请画出测量转换电路。
吊钩秤外形
2021/3/6
桥路的邻边电阻受力状态必须相反
18
荷重传感器计算
3.有一额定荷重为20103N的等截面空心圆柱式
荷重传感器，其灵敏度KF为2mV/V，桥路电压Ｕi为
12V，求……
F
R1
R3
R2
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19
荷重传感器演示
热电阻外形
5. 有一个金属热电阻，分度号为Pt100，采用 不平衡电桥，求： ……
计算t=40C时电 桥的开路输出电压Uo 使用下式，也可以使 用分压比公式。
时的灵敏度K1、K2，和该仪表的端基线性度。
分别过1m3/s和 7m3/s点作切线，得到 以Δx 和Δy为边的三角 形，利用下式得到灵 敏度K 。
K dy y dx x
1
7 q/（m3/s）
2021/3/614 Nhomakorabea作图法求灵敏度的过程（续）
y
切点
传感器 特性曲线
Δy
x1
0
K y
Δx
x
xmax x
用普通的3 ½ 位DMM测量220V或380V工频电压
时，量程必须选择700V AC档；相比之下，使用3 3/4 位的DMM只需选择400V AC档，准确度优于700V AC 档，既不欠量程也不超量程，分辨力也提高了许多。
2021/3/6
8
判定数字仪表位数的练习
请判断下图数字表的位数
2021/3/6
所以它是3 ½位表。
2021/3/6
6
判定数字仪表位数（续）
又如，一台数字表最大值为2999 ，满 量程为3000，则它是3 2/3位表；右下图所示 的温度数字表最大值为399 ，满量程为400， 则它是2 3/4位表。
2021/3/6
7
判定数字仪表位数（续）
再如，一台如右图的 数字电压表， 其最大显示 值为399.9V ，最高位只能 显示0、1、2、3这四个数 字（有时0不予显示），所 以它是3 3/4位表。
2021/3/6
3
第一章作业
6. 用一台3 1位（俗称3位半或3 ½位）、精
度为0.5级（已包2含最后一位的+1误差）的数字 式电子温度计，测量汽轮机高压蒸汽的温度， 数字面板上显示出如图所示的数值。假设其最 后一位即为分辨力，求该仪表的……
（提示见下页）
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4
1 2
关于数字表显示位及位数的概念介绍
数字多用表（Digital Multimeter,简称DMM）的
显示位数目前一般为3位~8 ½位（即8 1 位，以下
2
同）。具体地说，有3位、3 ½位、3 2/3位、3 3/4
位、4 ½位、4 3/4位、5 ½位、6 ½位、7 ½位、8
½位等。最近国外还推出8 3/4位、10 ½位等规格，
使数字测量向更高精确度冲刺。数字表位数的提高涉 及稳定性、抗干扰等诸多技术问题，A/D转换器只是 其中的一个环节，能否真正达到额定的精确度，还必 须掌握正确的使用方法。
9
分辨力
分辨力是指仪器能检出和显示被测信号的最小变化量， 是有量纲的数。当被测量的变化小于分辨力时，传感器对输 入量的变化无任何反应。对数字仪表而言，如果没有其他附 加说明，一般可以认为该表的最后一位所表示的数值就是它 的分辨力。一般地说，分辨力的数值小于仪表的最大绝对误 差。例如，下图所示的数字式温度计分辨力为0.1℃，若该仪 表的精度为1.0级，则最大绝对误差将达到±2.0℃，与分辨 力相比差得多。有时在没有其它附加说明的少数情况下，也 可以认为分辨力就等于它的最大绝对误差。
请判断右图数字表的 位数、分辨力及分辨率。
2021/3/6
仪表背面的接线端子
11
判断数字表的位数、 分辨力及分辨率（续）
2021/3/6
12
判断数字表的位数、 分辨力及分辨率（续）
2021/3/6
13
作图法求灵敏度的过程
7.有一台测量流量的仪表，测量范围为0～10m3/s，输入输 出特性曲线如下图所示，请用作图法求该仪表在1m3/s和7m3/s