现代检测技术大作业

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现代检测技术作业

现代检测技术作业

现代检测技术作业学院:专业:姓名:学号:指导教师:2023年12月30日一现代检测技术的技术特点和系统的构成1、现代检测技术特点(1)测量过程软件控制智能检测系统可以是新建自稳零放大,自动极性判断,自动量程切换,自动报警,过载保护,非线性补偿,多功能测试和自动巡回检测。

由于有了计算机,上述过程可采用软件控制。

测量过程的软件控制可以简化系统的硬件结构,缩小体积,降低功耗,提高检测系统的可靠性和自动化程度。

(2)智能化数据处理智能化数据处理是智能检测系统最突出的特点。

计算机可以方便、快捷地实现各种算法。

因此,智能检测系统可用软件对测量结果进行及时、在线处理,提高测量精度。

另一方面,智能检测系统可以对测量结果再加工,获得并提高更多更可靠的高质量信息。

智能检测系统中的计算机可以方便地用软件实现线性化处理、算术平均值处理、数据融合计算、快速的傅里叶变换(FFT)、相关分析等各种信息处理功能。

(3)高度的灵活性智能检测系统已以软件工作为核心,生产、修改、复制都比较容易,功能和性能指标更加方便。

而传统的硬件检测系统,生产工艺复杂,参数分散性较大,每次更改都涉及到元器件和仪器结构的改变。

(4)实现多参数检测与信息融合智能检测系统设备多个测量通道,可以有计算对多路测量通进行检测。

在进行多参数检测的基础上,依据各路信息的相关特性,可以实现智能检测系统的多传感器信息融合,从而提高检测系统的准确性、可靠性和容错性。

(5)测量速度快高速测量时智能检测系统追求的目标之一、所谓高速检测,是指从检测开始,经过信号放大、整流滤波、非线性补偿、A/D转换、数据处理和结果输出的全过程所需要的时间。

目前,高速A/D转换的采样速度在2000MHz以上,32位PC机的时钟频率也在500MHz以上。

随着电子技术的迅猛发展,高速显示、高速打印、高速绘图设备也日臻完善。

这些都为智能检测系统的快速检测提供了条件。

(6)智能化功能强以计算机为信息处理核心的智能检测系统具有较强的智能功能,可以满足各类用户的需要。

现代测量与分析技术作业

现代测量与分析技术作业

现代测量与分析技术作业班级:应物1001姓名:张光宇学号:1404100202现代测量与分析技术作业第一讲1. {111}:(111)(-111)(1-11)(11-1)(-1-11)(-11-1)(1-1-1)(-1-1-1){110}:(110)(101)(011)(-110)(1-10)(-101)(10-1)(0-11)(01-1)(-1-10)(-10-1)(0-1-1)2. 不是因为材料中的晶粒大小并不完全一样,计算所得实为不同晶粒大小的平均值。

而且晶粒不是球形,在不同方向的厚度是不同的,所以由不同的衍射线求得的D是不同的,所得到的是不同方向上的平均值D,即为晶粒大小。

3. 采用粉晶法分析,即使用粉末状多晶体,固定入射的X射线的波长,改变入射角。

第二讲1. 透射电镜对样品的观测方式:1.明场像,将物镜的像平面与中间镜的物平面重合。

利用透射电子束成像。

观察物体的形貌像。

2.暗场像,将物镜的像平面与中间镜的物平面重合。

利用衍射电子束成像。

观察物体的形貌像。

3. 选区衍射,获得选定区域的形貌像或衍射花样。

将选区光栏置于物镜后焦平面,并使中间镜物平面与物镜后焦平面重合,可获得选区衍射花样。

将选区光栏置于物镜成像平面,并使中间镜物平面与物镜成像平面重合,可获得选区形貌图。

2. 由于电子束的穿透力较弱,难以穿过0.1 μm以上的切片,所以TEM对样品的厚度有极高的要求。

一般情况下在500~2000之间。

第三讲1. SEM工作原理:利用聚焦电子束与式样物质相互作用产生背散射电子、二次电子、吸收电子、透射电子、特征X射线、俄歇电子等物理信号,分析试样物质的微区形貌、晶体结构和化学组成。

与放大倍数、分辨率、景深等性能参数有关。

不会取决于表面原子的原子系数。

2. 可以分析该材料扫描电子显微镜产生的特征X射线来判断元素组成。

第四讲1. 区别:1.工作原理不同,STM是利用电子隧道效应,AFM是利用原子间的范德瓦耳斯力。

自动检测技术作业大作业

自动检测技术作业大作业
Some measurement data and results of HRPD position detection
谢谢!
条形码
连续检测任 意一点位置
绝对位置检测
适应恶劣的 工业环境
感应无线 检测技术
分辨率高
抗干扰性强
非接触式 可靠性高
2.位置检测系统结构
System structure
2.1系统总体结构
感应无线电车检测位置系统基本结构示意图
Structure diagram of position detection at vehicle station by Induction radio
r d0 A(G0 ) Amax r
r d1 A(G0 ) Amax r
A(G0 ) d 1 A(G0 ) A(G0 ) r A(G0 ) d0 P 高分辨率位置检测原理示意图 1 A(G0 ) A(G0 ) r Diagram of high resolution position detection principle P0
2.2载波发生器
载波发生器电路框图
Block diagram of carrier signal generator
2.3编码电缆结构
实际编码电缆中的传输对线
Real crossed pairs in coded cable
2.3编码电缆结构
R传输对线
编码电缆结构与检测原理示意图
Diagram of coded cable structure and position detection prin日本发展起来
为实现工业移动机车自动化 感应无线数据通信技术 感应无线位置检测技术 准确快速可靠地检测机车行走的 位置,并适应恶劣的工作环境

现代检测技术大作业

现代检测技术大作业

1.针对检测系统比较简述通用PC/单片机(MCU)/DSP的特点。

他们的开发工具(环境)有什么特点。

通用PC的特点:运算速度快;计算精度高;具有强大的记忆功能;具有逻辑判断能力;能实现自动控制。

运算速度是计算机最显著的特点之一。

计算机的运算速度(也称处理速度)是计算机的一个重要性能指标,通常用每秒钟执行定点加法的次数或平均每秒钟执行指令的条数来衡量,其单位是每秒钟百万条指令。

在计算机内部数据采用二进制表示,二进制位数越多表示数的精度就越高。

目前计算机的计算精度已经能达到几十位有效数字。

从理论上说随着计算机技术的不断发展,计算精度可以提高到任意精度。

计算机具有存储和“记忆”大量信息的能力,可以存储计算的原始数据、程序以及最后结果,并可以对记忆的内容随机存取。

存储器不但能够存储大量的信息,而且能够快速准确地存入或取出这些信息。

计算机还具有逻辑判断能力,它根据各种条件来进行判断和分析从而决定下一步的执行方法和步骤。

计算机内部的操作运算是根据人们预先编制的程序自动控制执行的。

只要把包含一连串指令的处理程序输入计算机,计算机便会依次取出指令,逐条执行,完成各种规定的操作,直到得出结果为止。

单片机(MCU)的特点:集成度高、体积小、可靠性高;控制功能强;低电压、低功耗;具有优异的性价比。

单片机把各个功能部件都集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连接,大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。

另外,其体积小,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合在恶劣的环境下工作。

为了满足工业控制的要求,一般单片机的指令系统中有极其丰富的转移指令,I/O口的逻辑操作以及为处理器功能。

单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微型计算机。

单片机大量应用于便携式产品和家用消费产品,低电压和低功耗的特点尤为重要。

许多单片机已可以在2.3V的电压下运行,有的以突破1.2V或0.9V下工作;功耗至微安级,一个纽扣电池就可以使其长期使用。

现代检测技术大作业最终版

现代检测技术大作业最终版

现代检测技术大型作业(2014/2015学年第1学期)课题名称粮食存储环境品质监测系统设计院(系)自动化工程学院专业电气系统检测与控制小组成员时间指导老师一.设计背景及意义“国以民为本,民以食为天”,“兵马未动,粮草先行”,这些都充分说明粮食对国家的重要性。

储粮是为了防备战争、保证非农业人口的粮食消费需求、调节国内粮食供求平衡、稳定粮食市场价格、应对重大自然灾害及其它突发性事件而采取的有效措施。

因此,粮食的科学储藏具有重要的战略意义和经济意义。

我国是世界上最大的粮食生产、储藏及消费大国,粮食储藏是国家为防备战争、灾荒及其他突发性事件而采取的有效措施,因此粮食的安全储藏是关系到国计民生的战略大事。

在粮食的储藏的过程中,由于粮仓温湿度异常而造成粮食变质,带来的经济损失是惊人的。

粮食在贮藏过程中,会因为受温度、湿度、氧气、微生物及昆虫等因素的影响,从而造成其质量的不良改变。

目前我国许多粮食仓储单位采用测温仪器与人工抄录、管理相结合的传统方法,消耗了大量的人力和财力,并且效果不佳,发霉变质等现象大量存在。

因此设计粮食储存品质监测系统,可以提高工作效率,实现粮仓数据的实时监控,是仓储单位亟待解决的重要问题。

粮食在贮藏过程中,会因为受温度、湿度、压力、2CO、微生物及昆虫等因素的影响,从而造成其质量的不良改变。

对粮食贮藏过程中的影响参数进行实时监测、分析,是保障粮食储存品质的有效手段。

在此,通过采用CAN总线的数据采集系统对影响粮食贮藏过程中的参数进行实时采集、分析,当发现不良变化时,能够及时发出预警信息,保证粮食储存的安全。

粮食储存品质监测系统是利用现场的前沿机检测粮食储备库中粮食的基本情况,并结合其他粮情信息(如入仓时间、品种、仓型、天气状况等)进行综合分析,然后通过控制电机启停,达到对相应参数的控制。

利用监控室的上位机对粮仓进行监控,用户可方便地构造自己需要的数据采集系统,在任何时候把粮仓现场的信息实时地传到控制室,管理人员不需要深入现场,就可以按照所需的要求对粮仓内的情况进行控制,还可以查看历史数据,优化现场作业,提高了生产效率,增强了国家粮食储备安全水平,以获得实时粮仓管理,实现自动化、智能化,为实现我国粮仓管理现代化更近了一步。

现代食品检测技术作业及答案

现代食品检测技术作业及答案

现代食品检测技术作业第一章:1.什么是计算机视觉技术,其重要包括哪几部分?计算机视觉技术是通过一种高清晰摄像头获取物体旳图像。

将图像转换成数字旳图像,在运用计算机模拟人旳鉴别准则去理解和识别图像,通过图像分析作出对应结论旳实用旳技术。

部分:程序控制、事件检测、信息组织、物体与环境建模、交感互动。

2.计算机视觉技术旳图像处理技术中彩色图像处理原理。

几乎所有旳颜色都能由三种基本色彩混配出来,这三种颜色叫三基色。

两种措施:相加混色红、绿、蓝,相减混色黄、青、品红。

第二章:1.电子鼻和电子舌旳工作原理是什么?重要包括哪些部件?原理:模拟生物旳嗅觉和味觉形成过程。

电子鼻:气味分子被人工嗅觉中旳传感器阵列吸附产生信号,信号经处理加工与运送,再经模式识别系统做出判断。

部件:气体传感器阵列、运放,滤波等电子线路、计算机电子舌:根据类脂或高聚物膜对味觉物质溶液产生电势变化旳原理。

部件:多通道类脂膜味觉传感器阵列、运放,滤波等电子线路、计算机2.在电子鼻和电子舌检测器中,为何要构成气体传感器阵列?检测范围更宽、敏捷度高、可靠性高。

3.电子鼻旳传感器材必须具有旳两个基本条件。

(1)对多种气味均有响应,即通用性强,规定对成千上万种不一样旳嗅味在分子水平上作出鉴别(2)与嗅味分子旳互相作用或反应必须是迅速、可逆旳、不产生任何记忆效应即有良好旳还原性。

第三章1. 请联络课程所学旳知识,运用一种现代食品检测技术检测西瓜旳成熟度,并论述出其详细原理、环节和预期旳成果?运用冲击振动检测西瓜旳成熟度可以采用冲击振动措施无损检测西瓜旳成熟度。

冲击振动响应措施无损检测西瓜成熟度旳原理:西瓜成熟后,瓜瓤旳弹性模量变小,对某个质量一定旳西瓜来说,固有频率必然减少,因此运用固有频率可以估算西瓜旳成熟度,这就是冲击振动响应法进行西瓜成熟度无损检测旳基本原理。

西瓜固有频率测量试验装置如图 1 所示。

为了得到西瓜旳固有频率,试验中采用锤击鼓励,测量其瞬态鼓励力,由加速度计测量瞬态鼓励产生旳响应。

检测技术期末综合大作业

检测技术期末综合大作业

江苏开放大学期末综合考核大作业学号姓名课程代码110038课程名称检测技术评阅教师检测技术课程期末综合大作业任务江苏开放大学一、填空题(请将正确答案填写在作答结果的表格内)1、一个完整的检测系统或检测装置通常由、、输出单元和显示装置等部分组成。

2、应变片丝式敏感栅的材料是。

两个变形符号相同的应变片接在电桥的,符号不同的接在,四臂全桥灵敏度为双臂电桥的倍。

3、电容式传感器的测量转换电路种类很多,常用的有、、和二极管T型网络。

4、常用的热电阻有和两种。

在使用热电偶时为保持冷端温度恒定,常采用、冷端温度校正法、、采用PN结温度传感器作冷端补偿等几种方法。

5、压电式传感器不能测量被测量,更不能测量;目前压电式传感器多用于和动态的力或压力的测量。

6、按工作原理的不同,电容式传感器可分为、、和三种类型。

第一种常用于测量,第二种常用于测量,第三种常用于测量。

7、在信号远距离传输中,常采用调制方法,当高频振荡的频率受到缓慢变化信号控制时,称为。

二、选择题(请将作答结果的代码填写在题中括号内,每小题2分)1、当石英晶体受压时,电荷产生在(B)。

A.与光轴垂直的z面上B.与电轴垂直的x面上C.与机械轴垂直的y面上D.所有的面(x、y、z)上批阅结果:2、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(B)。

A.随机误差B.系统误差C.粗大误差D.人为误差批阅结果:3、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(A)r/min。

A. 400B.3600C.24000D.60批阅结果:4、(C)的数值越大,热电偶的输出热电动势就越大。

A.热端直径B.热端和冷端的温度C.热端和冷端的温差D.热电极的电导率批阅结果:5、螺线管式自感传感器采用差动结构是为了(B)。

A. 加长线圈的长度从而增加线性范围B. 提高灵敏度,减小温漂C. 降低成本D. 增加线圈对衔铁的吸引力批阅结果:6、电涡流探头的外壳用(B)制作较为恰当。

现代工程测试技术作业(精)

现代工程测试技术作业(精)

如何利用误差理论减少测量中的误差在进行测量的过程中,人利用仪器求出作为研究对象的部分物体用数量表示的某种性质.在进行任何一次测量中,所用的仪器设备,所采用的测量方法,人们对测量环境和条件的控制及人的观察认识能力都会受到当前的科学技术水平和人的生理条件所制约,都不可能做到完美无缺,因而必然被测量结果受到歪曲,表现为测量结果与真值之间存在一定差值,即测量误差。

这就是误差存在的必然性和普遍性,称为误差的公理。

这也就是说,误差是经常存在,是不能完全消除的,只能设法减少和削弱。

在测量过程中,引起测量误差的因素是很多的,但在分析和计算测量误差时,不可能也没必要逐一地对所有误差因素进行分析计算。

而是着重分析引起误差的主要因素。

通常情况下,产生误差的原因有仪器设备误差、环境误差、方法误差、人员误差和测量对象变化误差。

测量误差的来源是多方面的,按其性质可分为三类,即:系统误差、随机误差、粗大误差。

这三类误差中,粗大误差是一种明显歪曲测量结果的误差,主要是粗枝大叶,操作不当所引起的,无规律可寻,只要操作细心,多方注意,即可避免。

可通过离群值的检查发现并剔除。

系统误差和随机误差都是测得值对真值的歪曲,都有其确定的界限。

前已述及,误差是必然而普遍存在的,要完全消除所有的误差是不可能的。

但我们可以采取适当的措施使误差尽量减小。

对于随机误差要通过增加平行测定次数以将其减少到容许的范围之内。

而系统误差则要设法消除。

在日常工作中,有的人在几次平行测定中所得数据非常接近,就主观武断地认为测定是绝对可靠的,但有时却存在系统误差而未能发觉。

因为单独靠测定步骤本身是不能反映出是否存在系统误差的,所以即使存在较大的系统误差,通过仔细的测定也未必能察觉,从而造成工作上的损失。

因此必须对消除系统误差的问题予以足够的重视。

从系统误差对分析结果的作用来说,系统误差有两种不同的表现形式,一是恒定误差(Constant error;另一种是比例误差(Proportional error。

现代检测技术大作业

现代检测技术大作业

2015年—2016年度第1学期课程名称:现代检测技术专业:控制工程研究生姓名:陈俊亚学号:2016232011任课教师姓名:冯晓明第一部分:现代检测技术的内容一、概述随着现代科学技术的不断发展、社会的日益进步,现代化生产的规模越来越大,管理的形式和方式趋于多样性,管理也更加科学,人们对产品的产量和质量的要求也越来越高,这就导致常规的检测参数、检测手段、检测仪表难以满足现代生产和生活的需求。

从一般的单参数测量到相关多参数的综合自动检测,从一般的参数量值测量到参数的状态估计,从确定性测量到模糊的判断等,已成为当前检测领域中的发展趋势,正受到越来越广泛的关注,从而形成了各种新的检测技术和新的检测方法,这些技术和方法统称为现代检测技术。

二、传感器的基本原理及检测技术的特点利用某种转换功能,将物理的、化学的、生物的等外界信号变成可直接测量的信号的器件称为传感器。

由于电信号易于放大、反馈、滤波、微分、存储和远距离传输,加上计算机只能处理电信号,所以,从狭义上说,传感器又可以定义为可唯一而重视性好的将外界信号转换成电信号的元器件;从广义上讲,传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置;简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。

所以它由敏感元器件(感知元件)和转换器件两部分组成,有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号,本身就构成传感器。

敏感元器件品种繁多,就其感知外界信息的原理来讲,可分为:①物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。

②化学类,基于化学反应的原理。

③生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。

通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

检测技术的特点可以归纳为:(1)从待测参数的性质看,现代检测技术主要用于非常见的参数的测量,对于这些参数的测量目前还没有合适的传感器对应,难以实现常规意义的“一一对应”的测量;另一种情况是待测参数虽已有传感器,但测量误差比较大,受各种因素的影响比较大,不能满足测量要求。

现代检测技术(专升本)阶段性作业3

现代检测技术(专升本)阶段性作业3

判断题1. 在传感器中输入量只能是物理量,不能是化学量.生物量等。

(5分)正确错误参考答案:错误解题思路:2. 传感器可仅由一个敏感元件组成。

(5分)正确错误参考答案:正确解题思路:3. 敏感元件可直接感受被测物理量。

(5分)正确错误参考答案:正确解题思路:4. 对于同一种粉尘,它的浓度越高,与其接触时间越长,对人体危害越重。

(5分)正确错误参考答案:正确解题思路:5. 呈化学毒作用的粉尘,随溶解度的增加其危害作用增强;主要呈机械刺激作用的粉尘,随溶解度的增加其危害作用增加。

(5分)正确错误参考答案:错误解题思路:6. 堆积密度是根据粉尘本身的真实体积计算得到的。

(5分)正确错误参考答案:错误解题思路:7. 发生爆炸的条件是足够的氧浓度和粉尘在空气中达到足够的浓度。

(5分)正确错误参考答案:错误解题思路:8. 粉尘在空气中的浓度越大,发生爆炸的可能性越大。

(5分)正确错误参考答案:错误解题思路:9. 在污染物的检测方法中的色谱分析法属于化学分析法。

(5分)正确错误参考答案:错误解题思路:10. 化学分析法中重量分析法因准确度比较高,在环境监测中应用较多。

(5分)正确错误参考答案:错误解题思路:填空题11. 传感器一般由敏感元件、转换元件、___(1)___ 三部分组成。

(5分) (1). 参考答案: 转换电路12. 粉尘密度有___(2)___ 、真密度和假密度三个概念。

(5分)(1). 参考答案: 堆积密度13. 污染物的检测方法有化学分析法和___(3)___ 。

(5分)(1). 参考答案: 仪器分析法14. 传感器按输出量进行分类有模拟式传感器和___(4)___ 传感器。

(5分) (1). 参考答案: 数字式15. 电阻式传感器按其工作原理可分为变阻器式和___(5)___ 式两类。

(5分) (1). 参考答案: 应变片16. 根据粉尘的性质及来源,粉尘可分为无机粉尘.有机粉尘和___(6)___ 。

现代测试技术期末大作业

现代测试技术期末大作业

现代测试技术期末大作业题目面向汽轮机组振动的分布式在线监测系统题目:面向汽轮机组振动的分布式在线监测系统1.研究的意义及发展现状汽轮机是将蒸汽的热能转换成机械能的一种旋转式原动机,它比其它类型的原动机具有单机功率大、热经济性高、运行安全可靠、单位功率制造成本低等一系列优点,是机械设备的重要组成部分,也是企业生产的核心设备。

随着科学技术的进步和发展,汽轮机组性能的提高和容量的增加,人们对设备安全、稳定、长周期、满负荷运行的要求越来越迫切。

虽然运行自动化、制造精度和安装工艺水平的提高,使得汽轮机组的振动故障有所减少,但是由于设备的复杂性、运行环境的特殊性、安装与检修中影响振动因素的不确定性,使得当前振动故障仍然严重影响汽轮机组的正常运行。

只有采用现代化的监测手段,在汽轮机组运行过程中对其振动状态进行实时的监测,及时掌握设备的运行状态,才能有效预防故障,杜绝事故,延长设备运行周期,最大限度的发挥设备的生产潜力,避免“过剩维修"造成的不经济、不合理现象,提高经济效益和社会效益[4][5][7]。

电厂中汽轮机主机以及辅机设备的振动状态监测和故障诊断。

由于信号的采集和处理的好坏直接影响到状态监测的效果和故障诊断的准确,因此系统设计一款在线监测系统,其最主要的功能是在保证采样精度和速度的前提下,对多种机组信号进行采集,尤其是对多个测点的振动信号进行多种模式的采集,提供机组的运行状态数据。

早在上个世纪中叶,以美国为主的西方发达国家率先在大型汽轮发电机组在线监测与故障诊断方面的技术展开了研究,到目前为止,在该领域一直处于领先水平。

美国的几家专业公司,如Bently,IRD,BEI,从事对大型电站机组的运行和监控的研究,以及对机组可靠性、安全性、维修管理技术方面的研究,已经有了40多年的历史,建立了庞大的数据库管理系统,并开展了专家系统的研究,具有雄厚的数据和软件实力。

我国在设备状态监测与故障诊断技术方面的研究起步较晚,始于八十年代中期。

现代测试技术大作业

现代测试技术大作业

4、参考文献
• 文献号.作者.文献名,来源
例:[1]曾光奇.工程测试技术基础.武汉: 华中科技大学出版社,2002.3.
3、内容
1. 详细阐述所设计的自动测量系统的工作原理,画出系统原理 框图; 2. 详细阐述测量的物理量描述(零件图或者技术要求、量程和 测量精度要求; 3.列出选择的传感器的选用理由(优缺点分析)、技术指标及 参考价 格、可能的生产厂家;给出相应的实物图片和技术指 标; 4.详细阐述所选择的系统其他组件(如放大器、滤波器、A/D 转换器、数据采集卡、单片机或者微机系统的选择理由、给出 实物图片和详细的技术指标); 5.详细阐述所应用的信号处理方法及要解决的问题。最好能用 Matlab软件编写相应的程序。 6. 标出所引用的参考文献。
现代测试作业要求:
1、检索方式
2、主题
3、内容
4、参考文献
1、检索方式
1) 教科书 2) 科技期刊 3) 网络
注:三种方式必须都有涉及
2、主题
检索各种资料, 选择一种零件或 合适物理量,确 定测量对象,选 用后续的合适传 感器设计自动测 量系统 应变式传感器 电容式传感器 差动变压器式传感器 压电式传感器 光电式传感器 光纤感器 光栅式传感器 ………

检测技术课程大作业

检测技术课程大作业

检测技术课程大作业(20分)
读书报告、应用论文任选其一。

《检测原理与技术》课程读书报告
报告要求:
1.阅读与课程相关著作、期刊论文,写出4500字左右的读书报告;
2.报告内容重点是介绍当前新型传感器技术、检测转换技术或者新型传感器应用技术方面的知识,内容不要过细,应涉及4方面及以上的内容;
310分。

《检测原理与技术》课程应用论文
论文要求:
1.根据本课程所学内容,结合生活或现场实际,写出一篇关于传感器应用方面的小论文,论文不少于2000字,论文格式见附;
2.论文应叙述要解决的问题背景,解决问题的方法/方案,大致采用的电路结构;3.论文可以手写也可打印。

附论文格式:
*****传感器在*****中的应用
(如:应变传感器在公路超载车辆动态检测中的应用)
电气04-**班 ***
摘要:120字左右
关键词:(3-5个)
1.引言(问题背景概述)
…………..
2.解决方法
………..
3.结论
……….。

现代测控技术专用作业

现代测控技术专用作业

现代检测技术与测试系统设计姚高军141606020013控制工程2014-11-10河海大学现代测试技术大作业(1)参考教材P134-P140的格式对下列测量数据进行分析、评定要求:1、求出6点测量值的平均值和方差估计值2、拟合线性方程、二次方程3、求出合成的标准不确定度、扩展不确定度注意:下列数据和教材中的数据属于两组不等精度的测量 x、y的单位是KPaxyi1Matlab程序clear allclcA=[-0.012 0.505 0.998 1.498 2.000 2.504 -0.014 0.505 0.998 1.498 2.000 2.504 -0.012 0.505 0.998 1.498 2.000 2.504 -0.012 0.505 0.999 1.498 2.001 2.504 -0.012 0.505 1.000 1.498 2.100 2.504 -0.011 0.505 1.038 1.498 2.002 2.504 -0.016 0.505 0.988 1.499 2.002 2.504 -0.012 0.515 0.998 1.500 2.002 2.504 -0.012 0.505 0.998 1.501 2.000 2.524 -0.012 0.504 0.958 1.501 1.998 2.505 -0.010 0.505 0.998 1.509 1.990 2.506 -0.012 0.506 0.999 1.499 2.000 2.505 -0.011 0.501 1.000 1.499 2.001 2.505 -0.012 0.505 1.001 1.498 2.000 2.505 -0.012 0.505 1.001 1.498 2.000 2.504 ]; %计算并输出各列平均值、方差m=mean(A); %平均值v=var(A); %方差fprintf('6点测量值的平均值是:\n')fprintf('%8.5f\n',m)fprintf('6点测量值的方差是:\n')fprintf('%8.5f\n',v)%线性方程、二次方程曲线拟合及参数计算figure(1)x=0:0.5:2.5;q1=polyfit(x,m,1); %线性方程曲线拟合c1=q1(1);d1=q1(2);xi=0:0.05:2.5;yi1=polyval(q1,xi); %数组多项式求值plot(x,m,'g*',xi,yi1);xlabel('x/KPa');ylabel('y/KPa');title('线性方程曲线拟合');figure(2)q2=polyfit(x,m,2);c2=q2(1);d2=q2(2);e2=q2(3);xi2=0:0.01:250;yi2=polyval(q2,xi2);plot(x,m,'b*',xi2,yi2,'k-');xlabel('x/KPa');ylabel('y/KPa');title('二次方程曲线拟合');fprintf('拟合线性方程为:Y=c1*X+d1\n')fprintf('c1=%8.5f\n',c1)fprintf('d1=%8.5f\n',d1)fprintf('拟合二次方程为:Y=c2X.^2+d2*X+e2\n');fprintf('c2=%6.5f\n',c2)fprintf('d2=%6.5f\n',d2)fprintf('e2=%6.5f\n',e2)%各分量的合成标准不确定度和扩展不确定度K=3; %为简单起见,取覆盖因子k=3s=std(A); %标准差Ye=polyval(q1,2.5)-polyval(q1,0); %Ye是系统实际满量程值,是x=2.5和x=0时拟合直线给出值之差C1=1.01; %绝对误差的合成因子C1=1.01for i=1:6s2(i)=s(i)/sqrt(15); %平均值的标准偏差(A类标准不确定度)u(i)=s2(i)*C1*100/Ye; %各列示值的不重复的不确定分量Ur(i)=sqrt(u(i)^2+0.29^2+0.034^2+0.113^2+0.056^2+0.019^2);U(i)= K* Ur(i);endfprintf('每列的合成标准不确定度是:\n')fprintf('%6.5f\n',Ur)fprintf('每列的扩展标准不确定度是:\n')fprintf('%6.5f\n',U)%环境温度影响的不确定度分量取0.29%%高度差的不确定度分量取0.034%%A/D量化误差的不确定度分量取0.113%%数值修约取舍误差的不确定度分量取0.056%%标准量的不确定度的不确定分量取0.019%结果:6点测量值的平均值是:-0.012130.505400.998131.499472.006402.505736点测量值的方差是:0.000000.000010.000240.000010.000680.00003拟合线性方程为:Y=c1*X+d1c1= 1.00535d1=-0.00619拟合二次方程为:Y=c2X.^2+d2*X+e2 c2=-0.00244d2=1.01146e2=-0.00823每列的合成标准不确定度是:0.318940.320020.356530.319990.417850.32297每列的扩展标准不确定度是:0.956810.960051.069580.959981.253560.96892拟合曲线:现代测试技术作业(2)岩土工程中使用的钢弦式压力传感器是一种感受压力并将压力转换为与压力成一定关系的频率信号输出的装置。

现代测控大作业

现代测控大作业

现代测控大作业-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII现代检测与控制技术大作业题目:压力感应夜灯系统设计学院:信息科学技术学院专业:电子信息工程姓名:学号:指导老师:王磊完成时间: 2015年5月16日压力感应夜灯系统设计摘要:本文结合生活实际对照明控制系统的功能需求进行了合理的预测,然后根据照明系统的发展趋势,通过综合的分析归纳,提出了一种压力控制照明系统的初步设计方案。

关键词:压力感应智能照明一、引言随着人民生活水平的不断提高,人们对工作和生活环境的要求越来越高,同时对照明系统的要求也越来越高。

照明领域的能源消耗在总的能源消耗中占了相当大的比例,节约能源和提高照明质量是当务之急。

传统照明技术受到了强烈冲击。

一方面,由于信息技术和计算机的发展对照明技术的变化提供了技术支撑;另一方面,由于能源的紧缺,国家对照明节能越来越重视,新型的照明技术得以迅速发展,以满足使用者节约能源、舒适性、方便性的要求。

二、设计背景从1983年第一座带有智能化概念的建筑物在美国落成后,楼宇智能化成为建筑电气发展的主流技术。

各发达国家,如美国、日本及欧洲各国都对绿色节能照明提出了各自的工作计划及目标。

为贯彻执行资源的开发和节约并举、将节约置于首位的方针。

美国从2000年起投资5亿美元实施"国家智能照明计划"。

美国能源部预测,到2010年前后,美国将有55%的白炽灯和荧光灯被半导体灯具替代,每年仅节电就可达350亿美元。

世界著名的印制电路板生产公司、奥地利的AT&S也积极开发LED用于印制电路板,并打算将该类印制电路板作为未来的支柱产品。

韩国政府则在实施将路灯更换成智能照明系统的计划。

欧盟已经规定,自2009年9月1日起,所有超市不允许销售白炽灯泡,也不允许销售高压的荧光灯灯泡,只能销售节能灯。

90年前后,在国外智能照明蓬勃发展的背景下,真善美、松下以及SOK等众多企业相继投入大量人力物力进行相关产品的研发。

现代流动测试技术大作业

现代流动测试技术大作业

现代流动测试技术大作业姓名:学号:班级:电话:时间:第一次作业1)孔板流量计测量旳基本原理是什么? 对于液体、气体和蒸汽流动, 怎样布置测点?基本原理:充斥管道旳流体流经管道旳节流装置时, 在节流件附近导致局部收缩, 流速增长, 在上下游两侧产生静压差。

在已知有关参数旳条件下, 根据流动持续性原理和伯努利方程可以推导出差压与流量之间旳关系而求得流量。

公式如下:4v q d πα==其中:C -流出系数 无量纲 d -工作条件下节流件旳节流孔或喉部直径D -工作条件下上游管道内径qv -体积流量 m3/sβ-直径比d/D 无量纲ρ—流体旳密度Kg/m3测量液体时, 测点应布置在中下部, 应为液体未必充斥全管, 因此不可以布置旳太靠上。

测量气体时, 测点应布置在管道旳中上部, 以防止气体中密度较大旳颗粒或者杂质对测量产生干扰。

测量水蒸气时, 测点应当布置在中下部。

2)简述红外测温仪旳使用措施、应用领域、优缺陷和技术发展趋势。

使用措施: 红外测温仪只能测量表面温度, 无法测量内部温度;安装地点尽量防止有强磁场旳地方;现场环境温度高时, 一定要加保护套, 并保证水源旳供应;现场灰尘、水汽较大时, 应有洁净旳气源进行吹扫, 保证镜头旳洁净;红外探头前不应有障碍物, 注意环境条件: 蒸汽、尘土、烟雾等, 它阻挡仪器旳光学系统而影响精确测温;信号传播线一定要用屏蔽电缆。

应用领域:首先, 在危险性大、无法接触旳环境和场所下, 红外测温仪可以作为首选, 例如:1)食品领域: 烧面管理及贮存温度2)电气领域:检查有故障旳变压器, 电气面板和接头3)汽车工业领域: 诊断气缸和加热/冷却系统4)HVAC领域:监视空气分层, 供/回记录, 炉体性能。

5)其他领域: 许多工程, 基地和改造应用等领域均有使用。

长处: 可测运动、旋转旳物体;直接测量物料旳温度;可透过测量窗口进行测量;远距离测量;维护量小。

缺陷:对测量周围旳环境规定较高, 防止强磁场, 探头前不应有障碍物, 信号传播线要用屏蔽电缆, 当环境很恶劣时红外探头应进行保护。

现代检测技术应用实训报告

现代检测技术应用实训报告

现代检测技术应用实训报告一、引言现代检测技术是指利用先进的仪器设备和方法,对各种物质、产品和环境进行全面、准确的检测和分析。

它在工业生产、环境监测、食品安全等领域发挥着重要作用,并不断得到进一步的发展和应用。

本报告将介绍一次实训活动中的现代检测技术应用情况。

二、实训背景本次实训活动是在某大学化学实验室中进行的,旨在让学生通过实际操作掌握现代检测技术的应用方法和原理。

实训内容主要包括红外光谱仪的使用、质谱仪的使用、气相色谱仪的使用等。

三、实训过程1. 红外光谱仪的使用红外光谱仪是一种常用的分析仪器,可以通过检测样品对红外光的吸收情况来确定样品的组成和结构。

在实训中,我们首先需要准备样品,将其放置在红外光谱仪中进行测试。

通过观察样品在不同波长下的吸收峰,我们可以得到样品的红外光谱图,并根据谱图来判断样品的化学成分。

2. 质谱仪的使用质谱仪是一种可以测定物质分子结构和相对分子质量的仪器。

在实训中,我们首先需要将待测样品通过气相色谱分离,然后将其引入质谱仪进行分析。

质谱仪会将样品中的分子分解成离子,并将离子根据质量-电荷比进行分离和检测。

通过观察质谱图,我们可以确定样品的相对分子质量和分子结构。

3. 气相色谱仪的使用气相色谱仪是一种分离和分析化合物的仪器。

在实训中,我们首先需要将待测样品通过气相色谱柱进行分离,然后通过检测器对分离后的化合物进行定量分析。

通过观察色谱图,我们可以确定样品中各种化合物的相对含量和峰的保留时间,从而进行定性和定量分析。

四、实训结果通过实训,我们成功地运用了现代检测技术对不同样品进行了测试和分析。

在红外光谱仪的实验中,我们得到了样品的红外光谱图,并根据谱图确定了样品的组成。

在质谱仪的实验中,我们得到了样品的质谱图,并根据谱图确定了样品的相对分子质量和分子结构。

在气相色谱仪的实验中,我们得到了样品的色谱图,并根据色谱图确定了样品中各种化合物的相对含量和峰的保留时间。

五、实训总结通过本次实训,我们深入了解了现代检测技术的原理和应用方法,掌握了红外光谱仪、质谱仪和气相色谱仪的使用技巧。

现代分析测试技术作业及答案

现代分析测试技术作业及答案

现代分析测试技术作业及答案1、SEM与TEM的区别是什么?答:①分析信号:SEM:二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子,以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。

同时,也可产生电子-空穴对、晶格振动(声子)、电子振荡(等离子体)。

TEM:透射电镜,是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。

散射角的大小与样品的密度、厚度相关,因此可以形成明暗不同的影像。

②结构:SEM:扫描电子显微镜由三大部分组成:真空系统,电子束系统以及成像系统。

TEM:电子枪:发射电子,由阴极、栅极、阳极组成。

聚光镜、样品室、物镜、中间镜、透射镜③功能:SEM:可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息,如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。

TEM:获得高倍放大倍数的电子图像,得到电子衍射花样;研究纳米材料的结晶情况,观察纳米粒子的形貌、分散情况及测量和评估纳米粒子的粒径。

是常用的纳米复合材料微观结构的表征技术之一。

④衬度原理SEM:用二次电子信号成像来观察样品的表面形态,即用极狭窄的电子束去扫描样品,通过电子束与样品的相互作用产生各种效应,其中主要是样品的二次电子发射。

二次电子能够产生样品表面放大的形貌像,这个像是在样品被扫描时按时序建立起来的,即使用逐点成像的方法获得放大像。

TEM:吸收像:当电子射到质量、密度大的样品时,主要的成相作用是散射作用。

样品上质量厚度大的地方对电子的散射角大,通过的电子较少,像的亮度较暗。

早期的透射电子显微镜都是基于这种原理。

衍射像:电子束被样品衍射后,样品不同位置的衍射波振幅分布对应于样品中晶体各部分不同的衍射能力,当出现晶体缺陷时,缺陷部分的衍射能力与完整区域不同,从而使衍射钵的振幅分布不均匀,反映出晶体缺陷的分布。

相位像:当样品薄至100A以下时,电子可以穿过样品,波的振幅变化可以忽略,成像来自于相位的变化。

现代测量技术与误差分析大作业

现代测量技术与误差分析大作业

现代测量技术与误差分析大作业一:作业要求已知:1、压力传感器的量程:0~100Kg;2、传感器灵敏度:0.01Kg;3、传感器分辨率:0.01 Kg;4、传感器信号输出频率:<1000Hz;5、测试系统工作量程:0~50Kg;6、测试过程中具有高频扰动;7、测试系统工作温度范围:-40℃~60 ℃。

8、传感器输出采用电流输出:4-20mA标准电流输出要求:1、设计四通道数据采集电路,ADC采用AD7934-6;2、各通道采样周期<5ms;3、详细说明采集电路的设计依据;4、CPU可不指定型号,采集电路与CPU的接口由示意图形式表示;5、给出采集电路所有用到的元器件的具体型号、参数,主要考虑的指标;6、提供主要元器件的说明书;7、给出ADC的驱动程序。

二:设计方案(1) AD7934-6 芯片说明AD7934-6是一款12位、高速、低功耗、逐次逼近型(SAR)模数转换器(ADC),采用2.7 V至5.25 V单电源供电,最高吞吐量达625 kSPS。

该器件内置一个低噪声、宽带宽、差分采样保持放大器,可处理最高达50 MHz的输入频率。

AD7934-6具有4个带通道序列器的模拟输入通道,可以通过预先编程选择通道转换顺序。

该器件可接受单端、全差分或伪差分模拟输入。

AD7934-6内置一个精确的2.5 V片内基准电压源,可用作模数转换的基准电压源。

或者,可将外部基准电压加载至此引脚,为其提供基准电压。

AD7934-6采用先进的设计技术,可在高吞吐量的情况下实现极低的功耗,还提供灵活的功耗管理选项。

利用一个片内控制寄存器,用户可以设置不同的工作条件,包括模拟输入范围和配置、输出编码、功耗管理及通道序列化。

图一为设计方案整体框架图。

图1 设计方案整体框架图 (2) 压力传感器信号采样电路压力传感器输出采用电流输出:4-20mA 标准电流输出,所以需要放大电路,此处采用共发射极三极管放大电路,将电流放大,选择适当的电阻和三极管,使三极管工作在放大区。

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2015年—2016年度第1学期课程名称:现代检测技术专业:控制工程研究生姓名:陈俊亚学号:2016232011任课教师姓名:冯晓明第一部分:现代检测技术的内容一、概述随着现代科学技术的不断发展、社会的日益进步,现代化生产的规模越来越大,管理的形式和方式趋于多样性,管理也更加科学,人们对产品的产量和质量的要求也越来越高,这就导致常规的检测参数、检测手段、检测仪表难以满足现代生产和生活的需求。

从一般的单参数测量到相关多参数的综合自动检测,从一般的参数量值测量到参数的状态估计,从确定性测量到模糊的判断等,已成为当前检测领域中的发展趋势,正受到越来越广泛的关注,从而形成了各种新的检测技术和新的检测方法,这些技术和方法统称为现代检测技术。

二、传感器的基本原理及检测技术的特点利用某种转换功能,将物理的、化学的、生物的等外界信号变成可直接测量的信号的器件称为传感器。

由于电信号易于放大、反馈、滤波、微分、存储和远距离传输,加上计算机只能处理电信号,所以,从狭义上说,传感器又可以定义为可唯一而重视性好的将外界信号转换成电信号的元器件;从广义上讲,传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置;简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。

所以它由敏感元器件(感知元件)和转换器件两部分组成,有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号,本身就构成传感器。

敏感元器件品种繁多,就其感知外界信息的原理来讲,可分为:①物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。

②化学类,基于化学反应的原理。

③生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。

通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

检测技术的特点可以归纳为:(1)从待测参数的性质看,现代检测技术主要用于非常见的参数的测量,对于这些参数的测量目前还没有合适的传感器对应,难以实现常规意义的“一一对应”的测量;另一种情况是待测参数虽已有传感器,但测量误差比较大,受各种因素的影响比较大,不能满足测量要求。

(2)从应用的领域看,现代检测技术主要用于复杂设备、复杂过程的影响性能质量等方面的综合性参数的测量,如高速运动机械的故障分析、油品质量的检测、多相流系统中的流动参数的测量等。

对于这样的被测对象或测量要求,很难用单一传感器来完成。

(3)从使用的技术或方法看,现代检测技术主要利用了新型的传感技术或传感器。

更多的利用了软技术,即通过对传感器输出的信号进行处理得到特征量;通过建立传感器的输出与待测量之间的模型;通过应用专业知识、数据库、规则等进行推理,根据被测量的信息获取待测量。

三、现代检测中传感器的应用及检测系统性能评价现代检测之中,应用到的传感器有各式各样的,各种功能应有尽有,其中最为普遍的要数光电传感器、温度传感器以及光纤传感器,下面就着重介绍下面几种种传感器及检测系统评价指标。

3.1、光电传感器光电传感器是一种小型电子设备,它可以检测出其接收到的光强的变化。

现如今,应用最为广泛的要数发光二极管(LED)了,LED就是一种半导体元件,其电气性能与普通二极管相同,不同之处在于当给LED 通电流时,它会发光。

由于LED 是固态的,所以它能延长传感器的使用寿命。

因而使用LED 的光电传感器能被做得更小,且比白炽灯传感器更可靠。

LED 抗震动抗冲击,并且没有灯丝。

另外,LED 所发出的光能只相当于同尺寸白炽灯所产生光能的一部分。

再比如将接收器的放大器调制到发射器的调制频率,那么它就只能对以此频率振动的光信号进行放大。

我们可以将光波的调制比喻成无线电波的传送和接收。

将收音机调到某台,就可以忽略其他的无线电波信号。

经过调制的LED 发射器就类似于无线电波发射器,其接收器就相当于收音机。

3.2、温度传感器温度是一种最基本的环境参数,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义.测量温度的关键是温度传感器,温度传感器的发展经历了三个发展阶段:传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。

目前,新型温度传感器正从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展。

温度测量应用非常广泛,不仅生产工艺需要温度控制,有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量,如计算机要监控CPU的温度,马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等,温度是实际应用中经常需要测试的参数,温度传感器从钢铁制造到半导体生产,很多工艺都要依靠温度来实现,温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁。

3.3、光纤传感器光纤传感器OFS在应用上分为传光型的和传感型的,顾名思义,前一种就是起到传输光的作用,传感元件要与光纤连在一起;后一种就是既有传输光的作用,又有传感作用。

因为光纤传感器作为传感用有很多的应用,比如抗腐蚀,抗电磁干扰等,可以在复杂恶劣的环境下使用。

作为传感用的光纤,原理上就是通过对传输光的偏振,强度,相位,波长,周期,频率等进行调制,通过检测器获得调制结果而进行传感的器件。

因为当外界的环境变化时,比如说温度,应力、磁、声、压力、温度、加速度等都会对光纤的折射率分布等一些构造产生微小的影响,导致传输光的特性发生改变,通过探测这些改变而得到外界的变化,起到传感作用。

至于应用方面就很广泛了,几乎可以应用到现在大多数电学传感器应用的领域了,比如安防,围界安全,输油管道安全实时监控等,其应用前景非常广泛。

3.4、电阻式传感器电阻式传感器是通过转换元件将被测量转变为电阻值,通过转换电路将电阻值转化为电信号,通过测量电信号达到测量非电量的问题。

结构:由电阻元件及电刷(活动触点)两个基本部分组成。

电刷相对于电阻元件的运动可以是直线运动、转动和螺旋运动,因而可以将直线位移或角位移转换为与其成一定函数关系的电阻或电压输出。

电阻式传感器具有结构简单、输出精度较高、线性和稳定性好等特点。

但是它受环境条件如温度等影响较大,有分辨率不高等不足之处。

电阻式传感器的分类:电位器式传感器是一种把机械的线位移或角位移输入量转换为和它成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件,成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件;应变片式传感器的工作原理是基于电阻应变效应,即在导体产生机械变形时,它的电阻值相应发生变化;气敏和湿敏电阻传感器是一种把气体中的特定成分或水蒸气检测出来造成半导体阻值变化的电阻传感器。

3.5、电感式传感器电感式传感器是利用电磁感应原理将被测量的变化转换为线圈的自感或互感变化的器件。

常用来测量位移、压力、流量、比重等。

优点是结构简单、灵敏度高、输出电阻小、输出功率大、抗干扰能力强,缺点是不宜快速动态测量。

3.6、电容式传感器电容式传感器是一种将被测量的变化转化为电容量变化的器件。

常用来测量位移、压力、加速度、液位、振动和湿度等。

优点是结构简单体积小、测量精度高,可实现非接触测量,能在高温、辐射、振动等恶劣条件下工作。

电容式传感器与电阻式、电感式等传感器相比有如下一些优点:(1)高阻抗、小功率,因而所需的输入力很小,输人能量也很低。

电容式传感器因带电极板间静电引力极小(约几个10-5 N),因此所需输入能量极小,所以特别适宜用来解决输入能量低的测量问题,例如测量极低的压力、力和很小的加速度、位移等,可以做得很灵敏,分辨力非常髙,能感受0.001μm甚至更小的位移。

(2)温度稳定性好。

传感器的电容值一般与电极材料无关,有利于选择温度系数低的材料,又因本身发热极小,对稳定性影响甚微。

(3)结构简单,适应性强,待测体是导体或半导体均可,可在恶劣环境中工作。

电容式传感器结构简单,易于制造,可做得非常小巧,以实现某些特殊的测量;能工作在高低温、强辐射及强磁场等恶劣的环境中,也能对带有磁性的工件进行测量。

(4)动态响应好。

由于极板间的静电引力很小,可动部分做得很小很薄,因此其固有频率很高,动态响应时间短,能在几兆赫的频率下工作,特别适合动态测量,如测量振动、瞬时压力等。

(5)可以实现非接触测量,具有平均效应。

例如非接触测量回转轴的振动或偏心、小型滚珠轴承的径向间隙等。

当采用非接触测量时,电容式传感器具有平均效应,可以减小工作表面粗糙等对测量的影响。

3.7、检测系统性能评价检测系统的特性是指检测系统与其输入、输出的关系。

根据输入信号是否随时间变化,检测系统的基本特性可分为静态特性和动态特性。

(1)静态特性在被测量的各值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系。

静态性能指标分为迟滞、重复性、线性度、精度、稳定性和漂移;(2)动态特性是指在动态测1量时,输出量和随时间变化的输入量之间的关系。

动态性能指标分为响应时间、响应频率和工作频率。

四、信号调理电路4.1、电桥测量电桥的特点:(1)能把电阻、电容、电感等电抗参数的变化,变换成电压或电流的变化,便于信号的放大和处理。

(2)能测量出微弱的阻抗变化量。

(3)可以通过采用对称差动式传感器结构组成差动半桥或全桥来实现非线性误差的补偿,并提高电桥输出的灵敏度。

1)直流电桥(以平衡直流电桥为例)特点:(1)响应速度慢,只适用于缓慢变化信号的检测。

(2)测量精度高,其精度取决于电位器的精度。

(3)输出与供桥电源电压无关,可避免由于电源电压的不稳定而带来的干扰。

2)交流电桥交流电桥是测量各种交流阻抗的基本仪器,如电容的电容量,电感的电感量等。

此外还可利用交流电桥平衡条件与频率的相关性来测量与电容、电感有关的其他物理量,如互感、磁性材料的磁导率、电容的介质损耗、介电常数和电源频率等,其测量准确度和灵敏度都很高,在电磁测量中应用极为广泛。

4.2、信号放大电路放电电路具有如下特征:①稳定而足够的放大倍数;②高输入阻抗以与传感器的输出阻抗匹配;③高共模抑制比以抑制共模干扰;④低输入失调电压和电流、低温漂和低噪声1、直流放大电路2、交流放大电路引入深度电压并联负反馈后,放大电路的增益为:12RRuuAiou-==12RRAu-=321RRuuAiou+≈=2、放大电路应用实例高精度压力放大电路光敏信号放大电路4.3、信号转换电路这种电路是指将电压、电流、电阻和频率等各类信号进行相互转换的电路4.4、滤波电路滤波电路(也称滤波器)就是一种选频装置,可使信号中特定的频率成分通过,而极大的衰减其他频率成分。

滤波电路的功能是:①滤除测试系统中由于各种原因引入的噪声和干扰;②滤除信号调制过程中的载波等无用信号;③用于分离各种不同的频率信号,提取感兴趣的频率成分;④对系统的频率特性进行补偿。

1、滤波器的基本参数1)增益A0:指通带内的幅频特性的幅值2)通带截止频率f p:f p=ωp/2π为通带与过渡带边界点的频率,在该点信号增益下降到一个人为规定的下限。

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