检测技术及仪表PPT课件
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压力检测仪表ppt课件精选全文
阿基米德的启示
两千多年以前，希腊学者阿基米德为了 鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体 积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他 跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水 向外溢，他忽然想到：
物体浸在液体中的体积，不就是物体排 开液体的体积吗？
课堂教学展示 进 行 新 课
知识点一 探究浮力的大小
演示
课堂教学展示 随 堂 演 练
1.把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没
在水中，它们受到的浮力（ B ）。
A．相等
B．铝球的比铁球大
C．铝球的比铁球小 D．浮力都等于重力
2.如图所示，体积相同，密度不同的铅球、铁球、铝
球浸没在水中不同深度的地方，则（ C ）
A.铝球受到的浮力最大，因为 它浸入液体的深度最大
水面相比（不计塑料袋和细线的重量）（ A ）。
A.比烧杯中的水面高 B.比烧杯中的水面低 C.与烧杯中的水面相平
F浮=9－6=3N F浮<G，水袋漂浮
D.无法判断高低
课后反馈总结 布 置 作 业
1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结 想 想 做 做
通过图示的操作，体验“物体排开液体的体积越大， 它所受的浮力就越大”这个结论。（见教材P53）
②压力差法：F浮= F向上－F向下 压力差是浮力产生的原因，浮力的实质 是液体对物体各个表面压力的合力。
③称重法：F浮= G－F拉 用测力计测出物体的重力G，读出物体浸入在 液体中时测力计的示数F拉，二者的差值即物体 受到的浮力。
例题1
某同学在实验室里将体积为1.0×10-3m3的实心正方体木 块放入水中，如图所示，静止时，其下表面距水面0.06m。请 根据此现象和所学的力学知识，计算出两个与该木块有关的物 理量。(不要求写计算过程，g取10N/kg) （1）________； （2）______
两千多年以前，希腊学者阿基米德为了 鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体 积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他 跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水 向外溢，他忽然想到：
物体浸在液体中的体积，不就是物体排 开液体的体积吗？
课堂教学展示 进 行 新 课
知识点一 探究浮力的大小
演示
课堂教学展示 随 堂 演 练
1.把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没
在水中，它们受到的浮力（ B ）。
A．相等
B．铝球的比铁球大
C．铝球的比铁球小 D．浮力都等于重力
2.如图所示，体积相同，密度不同的铅球、铁球、铝
球浸没在水中不同深度的地方，则（ C ）
A.铝球受到的浮力最大，因为 它浸入液体的深度最大
水面相比（不计塑料袋和细线的重量）（ A ）。
A.比烧杯中的水面高 B.比烧杯中的水面低 C.与烧杯中的水面相平
F浮=9－6=3N F浮<G，水袋漂浮
D.无法判断高低
课后反馈总结 布 置 作 业
1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结 想 想 做 做
通过图示的操作，体验“物体排开液体的体积越大， 它所受的浮力就越大”这个结论。（见教材P53）
②压力差法：F浮= F向上－F向下 压力差是浮力产生的原因，浮力的实质 是液体对物体各个表面压力的合力。
③称重法：F浮= G－F拉 用测力计测出物体的重力G，读出物体浸入在 液体中时测力计的示数F拉，二者的差值即物体 受到的浮力。
例题1
某同学在实验室里将体积为1.0×10-3m3的实心正方体木 块放入水中，如图所示，静止时，其下表面距水面0.06m。请 根据此现象和所学的力学知识，计算出两个与该木块有关的物 理量。(不要求写计算过程，g取10N/kg) （1）________； （2）______
《检测技术》PPT课件
检测元件的分类
按转换原理分类
结构型传感器
利用机械构件（如金属膜片等）在动力场或电磁场的 作用下产生变形或位移，将外界被测参数转换成相应 的电阻、电感、电容等物理量，它是利用物理学运动 定律或电磁定律实现转换的。
物性型传感器 复合型传感器
精选课件ppt
9
TMT&AI ›› 检测元件与检测技术
精选课件ppt
41
TMT&AI ›› 检测元件与检测技术
传感技术基础
基础效应
光磁电效应
▪ 克尔效应：光通过各种同性物质并在垂直方向加 电压时分成正常和异常光线（光电→光）
▪ 法拉第效应：线偏振光通过磁性物质时偏振面旋 转（光磁→电）
精选课件ppt
42
TMT&AI ›› 检测元件与检测技术
传感技术基础
▪ 一般可由物理方程给出，这些方程可作为许多传 感器工作的数学模型。例如，利用静电场制成的 电容式传感器，利用电磁感应定律可制成的电感 （自感或互感）式传感器等等。
▪ 利用场的定律制成，可统称为结构型传感器。
精选课件ppt
36
TMT&AI ›› 检测元件与检测技术
传感技术基础
自然规律
物质定律
精选课件ppt
34
TMT&AI ›› 检测元件与检测技术
传感技术基础
自然规律
守恒定律
▪ 包括能量、动量、电荷量等守恒定律。 ▪ 这些定律是分析、研制新型传感
器时必须严格遵守的基本法则。
精选课件ppt
35
TMT&AI ›› 检测元件与检测技术
传感技术基础
自然规律
场的定律
▪ 动力场的运动定律、电磁场的感应定律等，其作 用与物体在空间的位置及分布状态有关。
按转换原理分类
结构型传感器
利用机械构件（如金属膜片等）在动力场或电磁场的 作用下产生变形或位移，将外界被测参数转换成相应 的电阻、电感、电容等物理量，它是利用物理学运动 定律或电磁定律实现转换的。
物性型传感器 复合型传感器
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9
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传感技术基础
基础效应
光磁电效应
▪ 克尔效应：光通过各种同性物质并在垂直方向加 电压时分成正常和异常光线（光电→光）
▪ 法拉第效应：线偏振光通过磁性物质时偏振面旋 转（光磁→电）
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传感技术基础
▪ 一般可由物理方程给出，这些方程可作为许多传 感器工作的数学模型。例如，利用静电场制成的 电容式传感器，利用电磁感应定律可制成的电感 （自感或互感）式传感器等等。
▪ 利用场的定律制成，可统称为结构型传感器。
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传感技术基础
自然规律
物质定律
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传感技术基础
自然规律
守恒定律
▪ 包括能量、动量、电荷量等守恒定律。 ▪ 这些定律是分析、研制新型传感
器时必须严格遵守的基本法则。
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35
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传感技术基础
自然规律
场的定律
▪ 动力场的运动定律、电磁场的感应定律等，其作 用与物体在空间的位置及分布状态有关。
检测技术及仪表课件(PPT 85张)
s
5. 示值 示值也称测得值、测量值或读数。它是指由测量器具给出的被测 量的量，由数值和单位两部分组成。
第二章 测量误差及其分析
6.测量误差 由测量器具测得的结果与被测量真值之间的差异称为测量误差。 实际测量中，主、客观诸多因素都将影响测量结果。例如，测量系 统不可能做到绝对精确，测量方法有些可能还不尽完善，测量人员 的操作可能不熟练或在测量中存在疏忽；此外，还有环境影响，外 界干扰等。这些因素都会导致测量误差。测量误差不可能完全消除， 只能根据需要和可能将其限制在一定范围内。 7.等精度测量和非等精度测量 短时期内，在对同一被测量进行多次测量的过程中，保持影响 测量精度的所有主、客观测量因素或条件不变，这样的测量称作等 精度测量。所谓短时期，可理解为能保证测量精度要求的时间间隔。 在同一被测量的多次重复测量中，如果影响测量精度的所有主、客 观条件全部或者部分发生了改变，则这样的测量称为非等精度测量 或不等精度测量。
第二章 测量误差及其分析
二.相对误差
相对误差又叫相对真误差，它是绝对误差与被测量的真值之比，常用 百分数表示。若用符号 表示相对误差，则
x 100 % A 0
(2-1-5)
第二章 测量误差及其分析
相对误差用来说明测量精度的高低，又可分为：
(1)实际相对误差 实际相对误差定义为
A
x
A
100 %
(2-1-6)
(2)示值相对误差
示值相对误差也叫标称相对误差，定义为
x
x
x
100 %
(2-1-7)
第二章 测量误差及其分析
差
如果测量误差不大，可用示值相对误差 x 代替实际误 A 相差较大，两者 应加以区别。 和 A ，但若 x
5. 示值 示值也称测得值、测量值或读数。它是指由测量器具给出的被测 量的量，由数值和单位两部分组成。
第二章 测量误差及其分析
6.测量误差 由测量器具测得的结果与被测量真值之间的差异称为测量误差。 实际测量中，主、客观诸多因素都将影响测量结果。例如，测量系 统不可能做到绝对精确，测量方法有些可能还不尽完善，测量人员 的操作可能不熟练或在测量中存在疏忽；此外，还有环境影响，外 界干扰等。这些因素都会导致测量误差。测量误差不可能完全消除， 只能根据需要和可能将其限制在一定范围内。 7.等精度测量和非等精度测量 短时期内，在对同一被测量进行多次测量的过程中，保持影响 测量精度的所有主、客观测量因素或条件不变，这样的测量称作等 精度测量。所谓短时期，可理解为能保证测量精度要求的时间间隔。 在同一被测量的多次重复测量中，如果影响测量精度的所有主、客 观条件全部或者部分发生了改变，则这样的测量称为非等精度测量 或不等精度测量。
第二章 测量误差及其分析
二.相对误差
相对误差又叫相对真误差，它是绝对误差与被测量的真值之比，常用 百分数表示。若用符号 表示相对误差，则
x 100 % A 0
(2-1-5)
第二章 测量误差及其分析
相对误差用来说明测量精度的高低，又可分为：
(1)实际相对误差 实际相对误差定义为
A
x
A
100 %
(2-1-6)
(2)示值相对误差
示值相对误差也叫标称相对误差，定义为
x
x
x
100 %
(2-1-7)
第二章 测量误差及其分析
差
如果测量误差不大，可用示值相对误差 x 代替实际误 A 相差较大，两者 应加以区别。 和 A ，但若 x
检测技术及仪表
• 一般比较简单； • 以本地显示为主。
组合型：几种热电偶温度检测仪表的结构形式
检测点 热电极
现场安装点
信号线 热电偶温度变送器 （a）不带显示的现场温度变送器
集中监控室
热电偶
热电偶温度显示表
检测点 热电极 热电偶
现场安装点 信号线 热电偶温度变送器 (b) 带显示的现场温度变送器
集中监控室
热电偶温度显示表
4. 平衡（反馈）式变换
• 平衡式变换也称反馈式变换，是指信号变换环 节（包括转换元件和转换电路）为闭环结构
G
x
输入 敏感元件 ＋
xi
－
转换元件
转换电路
放大器
y
输出
xf
反馈元件
y G 1 xi 1 G
平式仪表分类
• 按输入信号的不同
– 力平衡式/力矩平衡式 – 电压平衡式/电流平衡式
2. 差动式
• 常用于检测仪表信号转换模块的设计； • 用两个性能完全相同的转换元件，感受 敏感元件的输出量，并把它转换成两个 性质相同但沿反方向变化的物理量； • 可提高检测仪表（系统）的灵敏度和线 性度，减小或消除环境等因素的影响。
差动变换形式
– 差动式变压器
差动式电容器
差动式变换的特性分析
3. 参比式变换
• 参比法也称为补偿法； • 可以减小或消除环境条件变化（温度变化、电源 波动等）对测量的影响
环境量
检测元件
检测元件 输入
输出
参比法压力测量 • 应变式压力传感器的电桥 电路，其中R为固定电阻 ， R1为工作应变片，粘 贴在弹性元件上， R2是 补偿用的应变片
R1 R10 1 t 1
测控技术与仪器(课程介绍)PPT课件
主要内容
一. 测控专业简介 二. 专业教学内容和知识体系 三. 主要课程简介 四. 课程与就业的关系 五. 考研的相关学校简介
1
一、测控专业简介
测控技术与仪器隶属于仪器科学与技术一级学科。
1998年教育部颁布新的本科专业目录，把仪器仪表 类11个专业（精密仪器、光学技术与光电仪器、检测 技术与仪器仪表、电子仪器及测量技术、几何量计量 测试、热工计量测试、力学计量测量、光学计量测量、 无线电计量测试、检测技术与精密仪器、测控技术与 仪器）归并为一个大专业——测控技术及仪器。
嵌入式系统设计
8/2/2024
21
实践环节
智能仪器课程设计 电气控制综合实验 嵌入式系统设计实验 控制系统仿真实验
凌阳及PIC单片机应用 Proteus 软件及应用
必修 选修
8/2/2024
金工实习
计算机技能培训 计算机组装
英语翻译与写作 电工电子设计
认识实习 传感器课程设计 单片机课程设计
生产实习 控制原理仿真实验 单片机应用电路设计 测控专业综合实验
8/2/2024
12
本专业人才培养的教育内容及知识结构的总体框架
C语言、Matlab 语言、数据库技 术、计算机文化 基础等课程
计算机技术类课程
电工电子技术类课程
电路、模电、 数电、电子 EDA、测控电 路等课程
信息流
获取
处理
传输
控制
学科公共 基础课
传感器技术 电子测量技术
等课程
数字信号处理 信号与系统、
文献检索
8/2/2024
18
知识体系
工程技术 基础
主干 非主干
课程体系
画法几何与工程制图 电路
一. 测控专业简介 二. 专业教学内容和知识体系 三. 主要课程简介 四. 课程与就业的关系 五. 考研的相关学校简介
1
一、测控专业简介
测控技术与仪器隶属于仪器科学与技术一级学科。
1998年教育部颁布新的本科专业目录，把仪器仪表 类11个专业（精密仪器、光学技术与光电仪器、检测 技术与仪器仪表、电子仪器及测量技术、几何量计量 测试、热工计量测试、力学计量测量、光学计量测量、 无线电计量测试、检测技术与精密仪器、测控技术与 仪器）归并为一个大专业——测控技术及仪器。
嵌入式系统设计
8/2/2024
21
实践环节
智能仪器课程设计 电气控制综合实验 嵌入式系统设计实验 控制系统仿真实验
凌阳及PIC单片机应用 Proteus 软件及应用
必修 选修
8/2/2024
金工实习
计算机技能培训 计算机组装
英语翻译与写作 电工电子设计
认识实习 传感器课程设计 单片机课程设计
生产实习 控制原理仿真实验 单片机应用电路设计 测控专业综合实验
8/2/2024
12
本专业人才培养的教育内容及知识结构的总体框架
C语言、Matlab 语言、数据库技 术、计算机文化 基础等课程
计算机技术类课程
电工电子技术类课程
电路、模电、 数电、电子 EDA、测控电 路等课程
信息流
获取
处理
传输
控制
学科公共 基础课
传感器技术 电子测量技术
等课程
数字信号处理 信号与系统、
文献检索
8/2/2024
18
知识体系
工程技术 基础
主干 非主干
课程体系
画法几何与工程制图 电路
《检测仪表基本知识》PPT课件
检测仪表的品质指标
例1 某台测温 仪表的测温范围为200-700℃，校验该表 时得到的最大绝对误差为±4℃，试确定该仪表的相对 百分误差与准确度等级。
解：该仪表的相对百分误差为
如果将该仪表的去掉“±”号与“％”号，其数值为0.8。 由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表，同时，该仪表的误 差超过了0.5级仪表所允许的最大误差，所以，这台测温仪表的 精度等级为1.0级。
检测仪表与测量方法的分类
1、检测仪表的分类
④ 根据所测参数的不同，可分为压力（包括差压、负压） 检测仪表、流量检测仪表、物位（液位）检测仪表、温 度检测仪表、物质成分分析仪表及物性检测仪表等。
⑤ 按表达示数的的方式不同，可分成指示型、记录型、讯 号型、远传指示型、累积型。
⑥按精度等级及使用场合的不同，可分为实用仪表、范型 仪表和标准仪表，分别使用在现场、实验室和标定室。
2、测量方法的分类
按照测量结果的获得过程
直接测量
间接测量
测量方法的分类
按测量结果的获得过程分类：
➢直接测量法 ➢间接测量法
直接测量：用事先分度或标定好的测量仪表，直接 读取被测量测量结果的方法。直接将被 测量与标准量进行比较。
如：
测量结果：20.1 mm
特点：简单、直观、明了、精确度较高
（1）偏差法 （2）零值法 （3）微差法
检测仪表的品质指标相对百分误差δ Nhomakorabea允许误差δ允
检测仪表的品质指标
精确度等级
仪表的允许相对百分误差去掉“±”号及“％”号
仪表的δ允越大，表示它的精确度越低；反之，仪表的δ允
越小，表示仪表的精确度越高。目前常用的精确度等级有
0.005，0.02，0.05，0.1，0.2， 0.4，0.5，1.0，1.5， 2.5，4.0等。
现代检测技术PPT精品课件
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。
• 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。
2021/3/1
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—
• 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：
2021/3/1
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
• 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。
• 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。
2021/3/1
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—
• 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：
2021/3/1
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
《传感器检测技术及仪表》第4章PPT
4.4.2光电管和光电倍增管
1.光电管
图4－4-2 光电管基本电路
图4-4-3 光电管的基本特性
2.光电倍增管
图4-4-4 光电倍增管的结构及电路
I I0 M I0 (C )
n
图4-4-5 光电倍增管的基本特性
4.4.3 光敏电阻
一、光敏电阻的原理和结构 1、原理：光照时，光敏电阻的阻值下降， 光线越强，阻值越低， 光照停止，阻值又恢复原值 2、基本电路：
①铁芯平移型 ②铁芯旋转型
e ANB cos 2 t
二、恒磁通式结构——永久磁铁与线圈相对运动
动铁式 动圈式 平移型 动圈式 旋转型
二、恒磁通式结构——永久磁铁与线圈相对运动
动铁式 动圈式 平移型 动圈式 旋转型
4.1.3 接口电路
图4-1-3 磁电式传感器接口电路方框图
4.2 压电式传感器
3、 全压电效应——多应力同时作用 常见实例——体积压电效应 在液体中Tj=T
图4-2-2 压电效应的几种类型
Qx d11Fx
Qx d11 Fy
l h
图4-2-3 石英晶片上电荷极性与受力方向的关系
三、力——电荷转换公式
Q=d × F
4.2.2 压电材料 一、石英晶体
d11 [dij ] 0 0
I j Q
.
.
二、电压放大器
U0 U0 Kd . F C F
.
1 0 1
2
三、电荷放大器
U0 U0 . F F
.
d CF 0 1
2
4.3 热电偶传感器
4.3.1 热电效应
一、热电势的产生 1．单一导体的温差电势
过程检测技术及仪表压力表的选择与安装PPT资料(正式版)
➢压力仪表尽可能安装在室温，相对湿度小于80％，振 测量高温（60℃以上）流体介质的压力时，为防止热介质与弹性元件直接接触，压力仪表之前应加装U形管或盘旋管等形式的冷凝器
，避免因温度变化对测量精度和弹性元件产生的影响。 例：有一压力容器在正常工作时压力范围为0. 正确选用仪表类型是保证仪表正常工作及安全生产的前提。
• 导压管的粗细合适，一般为6～10mm，长 度尽可能短，否则会引起测量迟缓
• 压力仪表与取压口之间应安装切断阀，以 便维修
测量特殊介质时的压力测量仪表安装
➢ 测量高温（60℃以上）流体介质的压力时，为防止热 介质与弹性元件直接接触，压力仪表之前应加装U形管 或盘旋管等形式的冷凝器，避免因温度变化对测量精 度和弹性元件产生的影响。如图(a)、(b)
解： 由题意可知，被测对象的压力比较稳定，设仪表量程为 0～AMPa ，则 根据工作压力的要求： A0.6340.8M Pa A0.4131.2M Pa 根据仪表的量程系列，可选用量程范围为0～1.0MPa的弹簧管压力表。 由题意，被测压力的允许最大绝对误差为：Δmax=±0.4*4%=±0.016 MPa 这就要求所选仪表的相对百分误差为： （1-0）*100%=1.6% 按照仪表的精度等级，可选择1．5级的压力表。
⑶仪表类型
正确选用仪表类型是保证仪表正常工作及安全生产的前提。主要应考虑以下几个方面:
•仪表的材料 压力检测(检测仪表)的特点是压力敏感元件往往要与被测介 质直接接触，因此在选择仪表材料的时候要综合考虑仪表的 工作条件。
例如：对腐蚀性较强的介质应使用像不锈钢之类的弹性元件或敏 感元件； 氨用压力表则要求仪表的材料不允许采用铜或铜合金，因为氨 气对铜的腐蚀性极强； 又如氧用压力表在结构和材质上可以与普通压力表完全相同， 但要禁油，因为油进入氧气系统极易引起爆炸。
，避免因温度变化对测量精度和弹性元件产生的影响。 例：有一压力容器在正常工作时压力范围为0. 正确选用仪表类型是保证仪表正常工作及安全生产的前提。
• 导压管的粗细合适，一般为6～10mm，长 度尽可能短，否则会引起测量迟缓
• 压力仪表与取压口之间应安装切断阀，以 便维修
测量特殊介质时的压力测量仪表安装
➢ 测量高温（60℃以上）流体介质的压力时，为防止热 介质与弹性元件直接接触，压力仪表之前应加装U形管 或盘旋管等形式的冷凝器，避免因温度变化对测量精 度和弹性元件产生的影响。如图(a)、(b)
解： 由题意可知，被测对象的压力比较稳定，设仪表量程为 0～AMPa ，则 根据工作压力的要求： A0.6340.8M Pa A0.4131.2M Pa 根据仪表的量程系列，可选用量程范围为0～1.0MPa的弹簧管压力表。 由题意，被测压力的允许最大绝对误差为：Δmax=±0.4*4%=±0.016 MPa 这就要求所选仪表的相对百分误差为： （1-0）*100%=1.6% 按照仪表的精度等级，可选择1．5级的压力表。
⑶仪表类型
正确选用仪表类型是保证仪表正常工作及安全生产的前提。主要应考虑以下几个方面:
•仪表的材料 压力检测(检测仪表)的特点是压力敏感元件往往要与被测介 质直接接触，因此在选择仪表材料的时候要综合考虑仪表的 工作条件。
例如：对腐蚀性较强的介质应使用像不锈钢之类的弹性元件或敏 感元件； 氨用压力表则要求仪表的材料不允许采用铜或铜合金，因为氨 气对铜的腐蚀性极强； 又如氧用压力表在结构和材质上可以与普通压力表完全相同， 但要禁油，因为油进入氧气系统极易引起爆炸。
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使用要求； 根据需要能够制定正确的检测方案，设计检测
系统，合理选择、正确使用各种检测仪表。
.
1第 章 检测技术概述及检测技术基础
本章介绍检测技术的地位发展和测量仪表的 作用、测量的基本概念、及仪表性能指标的计算 方法和测量误差的基本理论；分析了测量误差的 产生原因及处理方法；测量准确度的评定与表示 方法。
c) 流程工业设备运行状态监控 在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运行状态
关系到整个生产线流程。通常建立24小时在线监测系统。
基于设备的检查和 检测，通过计算机 处理数据，掌握和 评估设备状态、预 测故障。
.
1.1.2检测技术的地位和作用
检测技术在日常生活中的应用与日俱增
家用电器： 数码相机、数码摄像机：自动对焦---红外测距传感器 自动感应灯：亮度检测---光敏电阻 空调、冰箱、电饭煲：温度检测---热敏电阻、热电偶 电话、麦克风：话音转换---驻极电容传感器 遥控接收：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 可视对讲、可视电话：图像获取---面阵CCD
检测技术及仪表
.
课程介绍
课程说明
自动化专业的必修课
考核方式
1、平时成绩10% 2、实验成绩30% 3、期末考试60%
计划学时
34+24 学时
.
课程介绍
教材
《检测技术及仪表》林锦实 主编. 机 械工业出版社，2012.
《过程检测技术及仪表》（第二版） 杜维 等.化学工业出版社，2010.
.
接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传感器。
密歇根大学的机械手装配模型
.
机器狗
1.1.2检测技术的地位和作用
b) 生产加工过程参数监测
切削力测量，机床振动 测量、加工噪声传感器 ，转速、扭矩测量、温 度测量、机架及受力件 的应力测量、电机参数 测量等。
密歇根大学数字化工厂
.
1.1.2检测技术的地位和作用
.
1.1.1检测技术的基本概念
例一、确定某人的身高 通常采用标准长度的米尺(一个预定标准)对其进行测量，通过被测 量与预定标准之间的定量比较，从而得到此人实际的身高(被测对象 的数值结果)。
.
一、检测技术的基本概念
例二、汽车乘坐舒适性的台架试验
衡量乘坐舒适 性的指标之 一：坐椅处 的加速度
加速度计
.
1.1.2检测技术的地位和作用
检测技术在航天领域举足轻重
“神舟七号”载人航天工程由测控通信系统、着陆场系统、发射场系统 、航天员系统、飞船系统、火箭系统、空间应用系统七大部分组成。
测控通信系统主要任务是跟踪和获取航天器的各种信息，进行计算、处理 和分析，从而对航天器进行控制和管理。要负责运载火箭和神舟七号载人 飞船的轨道测量、图像及遥测监视、遥控操作、话音通信、飞行控制等。 如果没有测控通信系统，飞船就会像断线的风筝一样失去控制，后果将不 堪设想。因此可以说，测控通信系统是对飞船进行指挥控制的灵魂，在载 人航天工程中起着举足轻重的作用。
.
主要内容：
1.1检测技术概述
1.1.1检测技术的基本概念
1.1.2检测技术的地位和作用
1.1.3检测系统构成
1.1.4检测技术的主要研究内容
1.1.5检测技术的发展方向
1.2 检测技术基础
1.3 测量误差
1.2.1检测方法
1.2.2检测仪表的基本功能
1.2.3检测仪表的基本.性能指标
1.1.1检测技术的基本概念
办公商务：扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管
医疗卫生：数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器 电子血压计：血压检测 --- 压力传感器 血糖测试仪、胆固醇检测仪 --- 离子传感器
.
1.1.2检测技术的地位和作用
科学研究的先行官
检测：以确定被测对象属性量值为目的的全部操作。所
以测量也就是将被测量与同种性质的标准量进行比较, 确
定被测量对标准量的倍数。即依靠实验和计算找到被测量
的值， 它可由下式表示:
x nq 或：
n
x
式中 ： x——被测量值；
q
q——标准量，即测量单位；
n——比值（纯数），含有测量误差。
检测目的：为了在限定的时间内，尽可能正确地收集被测对象的有 关信息，以便获取被测对象的参数，从而管理和控制生产。
.
1.1.2检测技术的地位和作用 检测技术的作用
➢ 工业生产的倍增器 ➢ 科学研究的先行官 ➢ 社会上的物化法官
.
1.1.2检测技术的地自动控制系统中，测试环节起着系统感官的作用，是其重 要组成部分。
a）机械手、机器人中的传感器 转动/移动位置传感器、力传感器、视觉传感器、听觉传感器、
课程内容组成
31 检测技术概述及检测技术基础 2 温度测量 3 压力与压差测量 4 物位的测量 35 流量的测量
.
6 成分参数的测量 37 机械量的测量 8 信号变换技术 39 显示仪表 10 现代检测技术
任务及要求
本课程的任务是 通过本课程的学习使学生系统地了解掌握自动
检测的基础理论、基本方法、及相关知识； 掌握工业过程主要参数的检测原理及实现方法 熟悉各类仪表的工作原理、特点、技术指标和
液压振动台： 模拟道路的颠簸 状态
K
C
.
二、检测技术的地位和作用
信息流是客观世界的一个主流
• 物料流 • 能量流 • 信息流
客观世界
.
1.1.2检测技术的地位和作用
信息获取是信息流的一环。
…
信息
获取
处理
传输
利用
信息流组成
• 获取信息是仪器科学的基本任务
• 仪器仪表是信息产业的重要组成部分 • 仪器仪表是信息工业的源头
➢科学仪器是科学技术发展的重要前提和根本保障；
➢许多重要的科学分支的确立和发展归功于重要的科学仪器装 置的研制成功。色谱仪的发明产生了色谱学，光谱仪的发明产 生了光谱学 。
➢诺贝尔奖获得者R. R. Ernst说“现代科学的进步越 来越依靠尖端仪器的发展”。
➢约有三分之一的诺贝尔物理和化学奖授予了那些在测试仪器 方面有创新的科学家。
检测技术：也称测试技术，是具有试验性质的测量，泛指测量和试
验两个方面的技术。
.
1.1.1检测技术的基本概念
被测对象： 宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体 ……）
被测量:（被测 物理量（光、电、力、热、磁、声、…）
对象的属性量 值）
化学量（PH、成份…）
生物量（酶、葡萄糖、…）
……
全部操作： 一个完整的检测过程包括信息的提取、信号的转换存 储与传输、信号的显示记录、信号处理和分析
系统，合理选择、正确使用各种检测仪表。
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1第 章 检测技术概述及检测技术基础
本章介绍检测技术的地位发展和测量仪表的 作用、测量的基本概念、及仪表性能指标的计算 方法和测量误差的基本理论；分析了测量误差的 产生原因及处理方法；测量准确度的评定与表示 方法。
c) 流程工业设备运行状态监控 在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运行状态
关系到整个生产线流程。通常建立24小时在线监测系统。
基于设备的检查和 检测，通过计算机 处理数据，掌握和 评估设备状态、预 测故障。
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1.1.2检测技术的地位和作用
检测技术在日常生活中的应用与日俱增
家用电器： 数码相机、数码摄像机：自动对焦---红外测距传感器 自动感应灯：亮度检测---光敏电阻 空调、冰箱、电饭煲：温度检测---热敏电阻、热电偶 电话、麦克风：话音转换---驻极电容传感器 遥控接收：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 可视对讲、可视电话：图像获取---面阵CCD
检测技术及仪表
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课程介绍
课程说明
自动化专业的必修课
考核方式
1、平时成绩10% 2、实验成绩30% 3、期末考试60%
计划学时
34+24 学时
.
课程介绍
教材
《检测技术及仪表》林锦实 主编. 机 械工业出版社，2012.
《过程检测技术及仪表》（第二版） 杜维 等.化学工业出版社，2010.
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接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传感器。
密歇根大学的机械手装配模型
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机器狗
1.1.2检测技术的地位和作用
b) 生产加工过程参数监测
切削力测量，机床振动 测量、加工噪声传感器 ，转速、扭矩测量、温 度测量、机架及受力件 的应力测量、电机参数 测量等。
密歇根大学数字化工厂
.
1.1.2检测技术的地位和作用
.
1.1.1检测技术的基本概念
例一、确定某人的身高 通常采用标准长度的米尺(一个预定标准)对其进行测量，通过被测 量与预定标准之间的定量比较，从而得到此人实际的身高(被测对象 的数值结果)。
.
一、检测技术的基本概念
例二、汽车乘坐舒适性的台架试验
衡量乘坐舒适 性的指标之 一：坐椅处 的加速度
加速度计
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1.1.2检测技术的地位和作用
检测技术在航天领域举足轻重
“神舟七号”载人航天工程由测控通信系统、着陆场系统、发射场系统 、航天员系统、飞船系统、火箭系统、空间应用系统七大部分组成。
测控通信系统主要任务是跟踪和获取航天器的各种信息，进行计算、处理 和分析，从而对航天器进行控制和管理。要负责运载火箭和神舟七号载人 飞船的轨道测量、图像及遥测监视、遥控操作、话音通信、飞行控制等。 如果没有测控通信系统，飞船就会像断线的风筝一样失去控制，后果将不 堪设想。因此可以说，测控通信系统是对飞船进行指挥控制的灵魂，在载 人航天工程中起着举足轻重的作用。
.
主要内容：
1.1检测技术概述
1.1.1检测技术的基本概念
1.1.2检测技术的地位和作用
1.1.3检测系统构成
1.1.4检测技术的主要研究内容
1.1.5检测技术的发展方向
1.2 检测技术基础
1.3 测量误差
1.2.1检测方法
1.2.2检测仪表的基本功能
1.2.3检测仪表的基本.性能指标
1.1.1检测技术的基本概念
办公商务：扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管
医疗卫生：数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器 电子血压计：血压检测 --- 压力传感器 血糖测试仪、胆固醇检测仪 --- 离子传感器
.
1.1.2检测技术的地位和作用
科学研究的先行官
检测：以确定被测对象属性量值为目的的全部操作。所
以测量也就是将被测量与同种性质的标准量进行比较, 确
定被测量对标准量的倍数。即依靠实验和计算找到被测量
的值， 它可由下式表示:
x nq 或：
n
x
式中 ： x——被测量值；
q
q——标准量，即测量单位；
n——比值（纯数），含有测量误差。
检测目的：为了在限定的时间内，尽可能正确地收集被测对象的有 关信息，以便获取被测对象的参数，从而管理和控制生产。
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1.1.2检测技术的地位和作用 检测技术的作用
➢ 工业生产的倍增器 ➢ 科学研究的先行官 ➢ 社会上的物化法官
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1.1.2检测技术的地自动控制系统中，测试环节起着系统感官的作用，是其重 要组成部分。
a）机械手、机器人中的传感器 转动/移动位置传感器、力传感器、视觉传感器、听觉传感器、
课程内容组成
31 检测技术概述及检测技术基础 2 温度测量 3 压力与压差测量 4 物位的测量 35 流量的测量
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6 成分参数的测量 37 机械量的测量 8 信号变换技术 39 显示仪表 10 现代检测技术
任务及要求
本课程的任务是 通过本课程的学习使学生系统地了解掌握自动
检测的基础理论、基本方法、及相关知识； 掌握工业过程主要参数的检测原理及实现方法 熟悉各类仪表的工作原理、特点、技术指标和
液压振动台： 模拟道路的颠簸 状态
K
C
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二、检测技术的地位和作用
信息流是客观世界的一个主流
• 物料流 • 能量流 • 信息流
客观世界
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1.1.2检测技术的地位和作用
信息获取是信息流的一环。
…
信息
获取
处理
传输
利用
信息流组成
• 获取信息是仪器科学的基本任务
• 仪器仪表是信息产业的重要组成部分 • 仪器仪表是信息工业的源头
➢科学仪器是科学技术发展的重要前提和根本保障；
➢许多重要的科学分支的确立和发展归功于重要的科学仪器装 置的研制成功。色谱仪的发明产生了色谱学，光谱仪的发明产 生了光谱学 。
➢诺贝尔奖获得者R. R. Ernst说“现代科学的进步越 来越依靠尖端仪器的发展”。
➢约有三分之一的诺贝尔物理和化学奖授予了那些在测试仪器 方面有创新的科学家。
检测技术：也称测试技术，是具有试验性质的测量，泛指测量和试
验两个方面的技术。
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1.1.1检测技术的基本概念
被测对象： 宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体 ……）
被测量:（被测 物理量（光、电、力、热、磁、声、…）
对象的属性量 值）
化学量（PH、成份…）
生物量（酶、葡萄糖、…）
……
全部操作： 一个完整的检测过程包括信息的提取、信号的转换存 储与传输、信号的显示记录、信号处理和分析