传感器及检测技术培训课件汇编
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《传感器培训》课件
磁电式传感器广泛应用 于转速、振动、位移等 领域。
04
传感器在自动化系统中的应用
传感器在工业自动化中的应用
总结词
广泛应用，提高生产效率
详细描述
传感器在工业自动化中发挥着关键作用，能够实时监测和控制生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量、物 位等，从而提高生产效率、保证产品质量。
传感器在智能家居中的应用
多功能传感器能够同时检测多 个参数，简化系统结构，降低 成本。
网络化
网络化传感器可以实现远程监 控和数据共享，提高信息利用 率和管理效率。
02
传感器的原理与技术
传感器的物理原理
传感器的工作原理
传感器是一种能够感知物理、化学或生物量并将其转换为电信号的装置。其工 作原理基于各种物理效应和化学反应，如压阻效应、热电效应、光电效应等。
医疗健康
传感器在医疗领域用于监测生理参数，如血压、血 糖、心电等，以辅助医生诊断和治疗。
传感器的发展趋势
01
02
03
04
微型化
随着微电子技术的发展，传感 器正朝着微型化方向发展，以 提高其集成度和响应速度。
智能化
智能化传感器具有自校准、自 诊断、自适应等功能，能够自 动调整参数和提高测量精度。
多功能化
VS
新技术
新兴技术如量子技术、生物技术等也为传 感器的发展提供了新的可能性，这些技术 的应用将进一步提高传感器的性能，拓展 其应用领域。
智能化与网络化的发展趋势
智能化
随着人工智能和物联网技术的发展，传感器 正朝着智能化方向发展，智能化传感器能够 实现自适应、自学习、自决策等功能，提高 传感器的工作效率和精度。
《传感器培训》课件
汇报人:
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作。
常见传感器及其 应用
电阻式传感器
定义：电阻式传感器是一种利用电阻值的变化来测量物理量的器件 工作原理：通过测量电阻值的变化来反映被测量的变化 应用领域：在工业自动化、汽车、航空航天等领域有广泛应用 常见类型：应变片、热电阻等
电容式传感器
工作原理：通过 测量电容器极板 间距离的变化来 感知外界物理量
传感器信号滤波技术：介绍滤波器的种类、性能指标及选择方法，如低通滤波器、高通滤波器等。
传感器信号处理电路：介绍信号处理电路的结构、工作原理及性能指标，如运算放大器、比较器 等。
传感器信号接口技术：介绍传感器与微处理器之间的接口电路设计，如AD转换器、DA转换器术：将物理量 转换为电信号，常用的转换技术 包括电阻式、电容式、电感式等。
添加标题
传感器的作用：传感器在测量技术中扮演着重要的角色，它能够将各种物理量（如温度、压力、位移、 速度等）转换为电信号，从而实现对这些物理量的测量和控制。
添加标题
传感器的分类：根据不同的工作原理和应用领域，传感器可以分为多种类型，如电阻式、电容式、电感 式、光电式、磁电式等。
添加标题
传感器的应用：传感器在各个领域都有广泛的应用，如工业自动化、航空航天、交通运输、医疗保健等。 同时，随着物联网、人工智能等技术的不断发展，传感器的应用场景也将不断扩展。
新工艺在传感器制造中的应用：探讨新型工艺如3D打印、纳米加工等在传感器制造 中的应用，降低成本，提高生产效率。
新材料与新工艺对传感器性能的影响：分析新材料和新工艺对传感器性能的影响，如 灵敏度、响应速度、稳定性等方面的提升。
新材料与新工艺在传感器应用领域的拓展：探讨新材料与新工艺在传感器应用领域 的拓展，如医疗、环保、能源等领域的应用前景。
常见传感器及其 应用
电阻式传感器
定义：电阻式传感器是一种利用电阻值的变化来测量物理量的器件 工作原理：通过测量电阻值的变化来反映被测量的变化 应用领域：在工业自动化、汽车、航空航天等领域有广泛应用 常见类型：应变片、热电阻等
电容式传感器
工作原理：通过 测量电容器极板 间距离的变化来 感知外界物理量
传感器信号滤波技术：介绍滤波器的种类、性能指标及选择方法，如低通滤波器、高通滤波器等。
传感器信号处理电路：介绍信号处理电路的结构、工作原理及性能指标，如运算放大器、比较器 等。
传感器信号接口技术：介绍传感器与微处理器之间的接口电路设计，如AD转换器、DA转换器术：将物理量 转换为电信号，常用的转换技术 包括电阻式、电容式、电感式等。
添加标题
传感器的作用：传感器在测量技术中扮演着重要的角色，它能够将各种物理量（如温度、压力、位移、 速度等）转换为电信号，从而实现对这些物理量的测量和控制。
添加标题
传感器的分类：根据不同的工作原理和应用领域，传感器可以分为多种类型，如电阻式、电容式、电感 式、光电式、磁电式等。
添加标题
传感器的应用：传感器在各个领域都有广泛的应用，如工业自动化、航空航天、交通运输、医疗保健等。 同时，随着物联网、人工智能等技术的不断发展，传感器的应用场景也将不断扩展。
新工艺在传感器制造中的应用：探讨新型工艺如3D打印、纳米加工等在传感器制造 中的应用，降低成本，提高生产效率。
新材料与新工艺对传感器性能的影响：分析新材料和新工艺对传感器性能的影响，如 灵敏度、响应速度、稳定性等方面的提升。
新材料与新工艺在传感器应用领域的拓展：探讨新材料与新工艺在传感器应用领域 的拓展，如医疗、环保、能源等领域的应用前景。
传感器及检测技术培训pptx
工业自动化领域应用案例
1 2 3
温度传感器
在工业生产线上，温度传感器被广泛应用于监测 环境温度、设备温度等，以确保生产过程的稳定 性和安全性。
压力传感器
压力传感器在工业自动化领域具有重要地位，用 于监测管道压力、气缸压力等，以实现精确的流 程控制和设备保护。
流量传感器
流量传感器被用于测量液体或气体的流量，对于 化工、石油等行业的生产流程至关重要。
热电式传感器
利用热电效应，将 温度变化转换为电 信号。
传感器应用领域
智能家居
用于实现家庭环境的智能化控 制，如温度调节、照明控制等 。
医疗电子
用于监测人体生理参数，如体 温、血压、心率等。
工业自动化
用于监测和控制生产过程中的 各种参数，如温度、压力、流 量等。
汽车电子
用于监测和控制汽车的各种状 态，如车速、油量、胎压等。
智能家居领域应用案例
红外传感器
01
红外传感器在智能家居中用于人体感应，如自动开关灯、自动
门等，提高家居便利性和节能性。
烟雾传感器
02
烟雾传感器是智能家居安全系统的重要组成部分，用于监测室
内烟雾浓度，及时发出警报，保障家庭安全。
温湿度传感器
03
温湿度传感器被用于智能家居环境中，监测室内温湿度变化，
为用户提供舒适的居住环境。
电感式检测
利用电感线圈在被测物体上产生的电磁感应现象，通过测量电感量 的变化来检测被测物体的位移、振动等参数。
压电式检测
利用压电元件在被测物体上产生的压电效应，通过测量电荷量的变 化来检测被测物体的压力、加速度等参数。
复合式检测技术
光电复合检测
将光学检测和电学检测相结合，利用光电转换器件将光信 号转换为电信号进行测量，具有高精度、高灵敏度等优点 。
《传感器培训》课件
• 传感器类型：温度传感器、湿度传感器、光照传感器、空气质量传感器等。 • 应用场景：智能空调、智能照明、智能安防等。
传感器在环境监测中的应用
总结词
传感器在环境监测中发挥着重要作用，能够实时 监测环境质量并预警污染事件。
传感器类型
空气质量传感器、水质传感器、噪声传感器等。
详细描述
通过安装各种类型的传感器，可以实时监测空气 质量、水质、噪声等环境参数，并将数据传输到 监控中心进行分析和预警。这有助于及时发现污 染源，采取有效措施保护环境。
物联网时代的传感器发展
物联网的普及
随着物联网技术的不断发展，传感器 在智能家居、智能交通等领域的应用 越来越广泛，为人们的生活带来便利 。
数据采集与传输
物联网时代对传感器提出了更高的要 求，需要具备更高效的数据采集和传 输能力，以满足实时监控和远程控制 的需求。
人工智能与传感器的融合
人工智能技术
传感器选型原则
根据测量要求选择
根据测量对象和测量环境，选择合适的传感 器类型和量程。
考虑成本
在满足性能要求的前提下，选择性价比高的 传感器。
考虑精度和稳定性
在满足测量要求的前提下，选择精度高、稳 定性好的传感器。
考虑安装和使用方便性
选择易于安装、使用和维护的传感器。
传感器使用注意事项
正确安装传感器
霍尔传感器
利用霍尔效应测量磁场强 度，用于检测电流、磁场 等。
传感器的信号处理技术
信号放大与滤波
对传感器输出的微弱信号 进行放大和滤波，提高信 号的信噪比。
信号转换与调理
将传感器输出的模拟信号 转换为数字信号，并进行 必要的调理，以满足后续 处理的要求。
数字信号处理
传感器在环境监测中的应用
总结词
传感器在环境监测中发挥着重要作用，能够实时 监测环境质量并预警污染事件。
传感器类型
空气质量传感器、水质传感器、噪声传感器等。
详细描述
通过安装各种类型的传感器，可以实时监测空气 质量、水质、噪声等环境参数，并将数据传输到 监控中心进行分析和预警。这有助于及时发现污 染源，采取有效措施保护环境。
物联网时代的传感器发展
物联网的普及
随着物联网技术的不断发展，传感器 在智能家居、智能交通等领域的应用 越来越广泛，为人们的生活带来便利 。
数据采集与传输
物联网时代对传感器提出了更高的要 求，需要具备更高效的数据采集和传 输能力，以满足实时监控和远程控制 的需求。
人工智能与传感器的融合
人工智能技术
传感器选型原则
根据测量要求选择
根据测量对象和测量环境，选择合适的传感 器类型和量程。
考虑成本
在满足性能要求的前提下，选择性价比高的 传感器。
考虑精度和稳定性
在满足测量要求的前提下，选择精度高、稳 定性好的传感器。
考虑安装和使用方便性
选择易于安装、使用和维护的传感器。
传感器使用注意事项
正确安装传感器
霍尔传感器
利用霍尔效应测量磁场强 度，用于检测电流、磁场 等。
传感器的信号处理技术
信号放大与滤波
对传感器输出的微弱信号 进行放大和滤波，提高信 号的信噪比。
信号转换与调理
将传感器输出的模拟信号 转换为数字信号，并进行 必要的调理，以满足后续 处理的要求。
数字信号处理
传感器与检测技术课件ppt课件
传感器与检测技术
第一篇 基础知识引论
1 绪论
1.1 检测仪表控制系统 1.2 基本概念 1.3 检测仪表技术发展趋势
检测技术
检测≠测量 检测技术是实验科学的一部分，主要研究各
种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。
智能楼宇控制
图示为某公司楼宇自动化 系统。该系统分为：安全 监测、照明控制、空调控 制、水/废水管理等。
滞环效应分析
同一输入，对应多个输出值，出现误差。
1.2.6 滞环、死区和回差
死区： – 死区效应，例如传动机构 的摩擦和间隙。 – 实际上升曲线和实际 下降曲线不重合。 – 仪表输入小到一定范围后不 足以引起输出的任何变化。
死区效应分析
1.2.6 滞环、死区和回差
综合效应： – 既有储能效应，也具有 死区效应。 – 各种情况下，实际上升曲 线和实际下降曲线间的差 值称为回差或变差。
误差函数的有关符号：
– 1）y f x
：误差x发生的概率密度
– 2）p x f x dx ：误差为x的概率，称为概率元
– 3）p a x b b f x dx ：误差在a与b之间的概率 a
– 4）p x f x dx 1 ： 检测值存在或检测误差存在的概率为1
(a) 线性传感器
(b) 非线性传感器
作图法求灵敏度过程
y
Δy
切点
传感器 特性曲线
x1
0
K y
Δx
x
xmax x
两者关系
灵敏度高的仪表一定分辨率高（充分条件） 分辨率高的仪表不一定灵敏度高（非必要条件）
原因：分辨率高的仪表，如量程也很小，则灵 敏度也不高。
灵敏度具有可传递性，首尾串联的多仪表系统 总灵敏度是各仪表灵敏度的乘积。
第一篇 基础知识引论
1 绪论
1.1 检测仪表控制系统 1.2 基本概念 1.3 检测仪表技术发展趋势
检测技术
检测≠测量 检测技术是实验科学的一部分，主要研究各
种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。
智能楼宇控制
图示为某公司楼宇自动化 系统。该系统分为：安全 监测、照明控制、空调控 制、水/废水管理等。
滞环效应分析
同一输入，对应多个输出值，出现误差。
1.2.6 滞环、死区和回差
死区： – 死区效应，例如传动机构 的摩擦和间隙。 – 实际上升曲线和实际 下降曲线不重合。 – 仪表输入小到一定范围后不 足以引起输出的任何变化。
死区效应分析
1.2.6 滞环、死区和回差
综合效应： – 既有储能效应，也具有 死区效应。 – 各种情况下，实际上升曲 线和实际下降曲线间的差 值称为回差或变差。
误差函数的有关符号：
– 1）y f x
：误差x发生的概率密度
– 2）p x f x dx ：误差为x的概率，称为概率元
– 3）p a x b b f x dx ：误差在a与b之间的概率 a
– 4）p x f x dx 1 ： 检测值存在或检测误差存在的概率为1
(a) 线性传感器
(b) 非线性传感器
作图法求灵敏度过程
y
Δy
切点
传感器 特性曲线
x1
0
K y
Δx
x
xmax x
两者关系
灵敏度高的仪表一定分辨率高（充分条件） 分辨率高的仪表不一定灵敏度高（非必要条件）
原因：分辨率高的仪表，如量程也很小，则灵 敏度也不高。
灵敏度具有可传递性，首尾串联的多仪表系统 总灵敏度是各仪表灵敏度的乘积。
《传感器及检测技术》PPT课件
11
第二节 差动变压器式传感器
电源中用到的“单相变压器”有一个一次线圈（又称为初 级线圈），有若干个二次线圈（又称次级线圈）。当一次线圈 加全上波交整流流激电磁路电中压，两Ui后个，二将次在线二圈次串线联圈，中总产电生压感等应于电两压个U二O。次在线 圈的电压之和。
＋
请将单相变压 器二次线圈N21、 N22的有关端点按 全波整流电路的要 求正确地连接起来。
（参考中原量仪股份有限公司资料）
滑道
轴承滚子外形
分选仓位
2020/11/29
24
电感式滚柱直径分选装置（机械结构放大）
汽缸
直径测微装置
控制键盘
长度测微装置
滑道
2020/11/29
25
三、电感式不圆度计原理
该圆度计采用旁向式电感测微头
2020/11/29
26
电感式不圆度测试系统
旁向式电感测微头
2020/11/29
如果在输出电压送到指示仪前，经过一 个能判别相位的检波电路，则不但可以反映 位移的大小（的幅值），还可以反映位移的 方向（的相位）。这种检波电路称为相敏检 波电路。
2020/11/29
10
图3-7 相敏检波输出特性曲线
a）非相敏检波 b）相敏检波
2020/11/29 1—理想特性曲线 2—实际特性曲线
上节回顾:
1.电容传感器
本节主要内容:
1.电感传感器
2020/11/29
1
第4章 电感式传感器
本章学习自感式传感器和差 动变压器的结构、工作原理、测 量电路以及他们的应用，掌握一 次仪表的相关知识。
2020/11/29
2
第一节 自感式传感器
先看一个实验：
传感器与检测技术ppt课件第一章
2024/2/29
16
1.2检测技术理论基础
1.2.2 测量方法
1) 直接测量、间接测量和组合测量 (又称联立 测量)。经过求解联立方程组，才能得到被测物理量的最后
结果，则称这样的测量为组合测量。
2) 偏差式测量、零位式测量与微差式测量
3) 等精度测量与非等精度测量
4) 静态测量与动态测量
2024/2/29
2024/2/29
23
2024/2/29
3
1.1.3 传感器基本特性
当传感器的输入信号是常量，不随时间变化时，其 输入输出关系特性称为静态特性。
传感器的基本特性是指系统的输入与输出关系特性 ，即传感器系统的输出信号y(t)和输入信号（被测 量）x(t)之间的关系，传感器系统示意图如下图所 示。
2024/2/29
4
1.1.3 传感器基本特性
2．传感器的分类
（1）按照其工作原理，传感器可分为电参数式(如电阻式、 电感式和电容式)传感器、压电式传感器、光电式传感器及 热电式传感器等。
（2）按照其被测量对象，传感器可分为力、位移、速度、 加速度传感器等。常见的被测物理量有机械量、声、磁、温 度和光等。
（3）按照其结构，传感器可分为结构型、物性型和复合型 传感器。物性型传感器是依靠敏感元件材料本身物理性质的 变化来实现信号变换，如：水银温度计。结构型传感器是依 靠传感器结构参数的变化实现信号变换，如：电容式传感器。
敏感元件输出的物理量转换成适于传输或测量电信号 的元件。
测量电路(measuring circuit)： 将转换
元件输出的电信号进行进一步转换和处理的部分，如 放大、滤波、线性化、补偿等，以获得更好的品质特 性，便于后续电路实现显示、记录、处理及控制等功 能。
传感器及检测技术培训课件
量
项目二 化工生产过程中传感 器的应用
Contents
1
传感器在温度检测系统中的应用
2
传感器在压力检测系统中的应用
3
传感器在流量检测系统中的应用
4
传感器在液位检测系统中的应用
任务一 传感器在温度检测系统中的应用
1．了解温度测量的主要方法和分类 ； 2．掌握热电偶温度计的结构和原理； 3．掌握热电阻温度计的结构和原理； 4．了解温度变送器的特点； 5．会温度传感器的选用和安装。
任务小结
• 主要知识点归纳如下： • 1．温度是表征物体冷热程度的物理量，温标是表示温度数值的标尺
。 • 2．温度传感器可分为两大类，即接触法测温传感器和非接触法测温
传感器。 • 3．必需由两种不同材料才能构成热电偶；如果热电偶两结点温度相
同，则回路总的热电动势必然等于零，t t温0 差越大，热电动势越大 。 • 4．热电偶产生热电势的条件是两热电极材料不同，两接点温度不同 。
-20～1300（1600）铂铑10－铂 0～1000（1200）镍铬－镍硅 -40～800（900）镍铬－铜镍 -40～300（350）铜－铜镍 900～2000（700～2000）
100～2000（50～2000）
热电偶
热电偶是工程上应用最广泛的温度计之一 ，在温度测量中占有重要的地位。它构造简单 ，使用方便，具有较高的准确度、稳定性及复 现性，温度测量范围宽，常用的热电偶从50℃～1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶 最低可测到-269℃，最高可达2800℃。
部分；转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被 测量转换成适于传输或测量的电信号部分。由于传感器的 输出信号一般都很微弱，因此需要有信号调理与转换电路 对其进行放大、运算调制等。
项目二 化工生产过程中传感 器的应用
Contents
1
传感器在温度检测系统中的应用
2
传感器在压力检测系统中的应用
3
传感器在流量检测系统中的应用
4
传感器在液位检测系统中的应用
任务一 传感器在温度检测系统中的应用
1．了解温度测量的主要方法和分类 ； 2．掌握热电偶温度计的结构和原理； 3．掌握热电阻温度计的结构和原理； 4．了解温度变送器的特点； 5．会温度传感器的选用和安装。
任务小结
• 主要知识点归纳如下： • 1．温度是表征物体冷热程度的物理量，温标是表示温度数值的标尺
。 • 2．温度传感器可分为两大类，即接触法测温传感器和非接触法测温
传感器。 • 3．必需由两种不同材料才能构成热电偶；如果热电偶两结点温度相
同，则回路总的热电动势必然等于零，t t温0 差越大，热电动势越大 。 • 4．热电偶产生热电势的条件是两热电极材料不同，两接点温度不同 。
-20～1300（1600）铂铑10－铂 0～1000（1200）镍铬－镍硅 -40～800（900）镍铬－铜镍 -40～300（350）铜－铜镍 900～2000（700～2000）
100～2000（50～2000）
热电偶
热电偶是工程上应用最广泛的温度计之一 ，在温度测量中占有重要的地位。它构造简单 ，使用方便，具有较高的准确度、稳定性及复 现性，温度测量范围宽，常用的热电偶从50℃～1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶 最低可测到-269℃，最高可达2800℃。
部分；转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被 测量转换成适于传输或测量的电信号部分。由于传感器的 输出信号一般都很微弱，因此需要有信号调理与转换电路 对其进行放大、运算调制等。
传感器与检测技术ppt课件
控制系统的自动化水平高低。
传感器的选用主要取决于建模参数和被测 量、测量精度和灵敏度要求以及测量系统的 成本等因素。
(4) 传感器的品质参数 灵敏度 分辨率 准确度 精密度
重复性
线性度
灵敏度
灵敏度反映传感器对被测量变化的 响应能力。
O S I
输出变化量
输入变化量
分辨率
如果已知总体精度上限，要计算各部件的 误差，则假定各部件误差对总精度的影响 是均等的。
f N xi xi n
N xi f n xi
[实例]已知角速度与作用力的关系式 试求转速的不确定性。 [解]
F 5 0 0 3 1 6 . 2 3 m r 0 . 20 . 0 2 5
霍尔传感器的应用—— 测量焊接电流
在标准的园环铁芯开一 小缺口，将霍尔元件放在 缺口处，被测电流的导线 穿过铁心时就产生磁场B， 则霍尔传感器有输出。当 测出的小于 规定的焊接电流时，可 控硅的导通角增大，焊接 电流变大，测出的电压大 于规定的焊接电流时，可 控硅的导通角减，焊接电 流变小，控制焊接回路的 电流。
性；
没有机械电位器特有的滑片，彻底解决了滑 片接触不良的问题；体积小，节省空间，易于装 配；寿命长，可靠性高。
数字电位器与机械式电位器的区别
类 特 型 性 机 无 械 源 式 数 有 字 源 式 电阻变 调节 位置 自动 化规律 方法 记忆 复位 连续 变化 阶梯 变化 手动 有 没有 使用 体 寿命 积 短 大
为减小零点残余电压的影响，一般要用电路进行补偿, 电路补偿的方法较多,可采用以下方法。
• 串联电阻：消除两次级绕组基波分量幅值上的差异；
• 并联电阻电容：消除基波分量相差，减小谐波分量；
传感器与检测技术精PPT课件
L 2H 2R 2S 2
.
1.3测量误差与数据处理基础
测量的定义：以确定量值为目的的一组操作，此 操作可以通过手动或自动的方式来进行。从计量学 的角度来讲，测量就是利用实验手段，把待测量与 已知的同类量进行直接或间接的比较，将已知量作 为计量单位，求得比值的过程。
.
例如： ①在实验室为确定各种机械工件、光学材料及电子器件等 的属性，对反映它们特定的物理化学属性的量值进行精密 测量；在工厂车间对产品性能的检验； ②在商贸部门对商品的检验； ③在部队靶场对武器系统的性能进行的试验和测试； ④在计量部门对测量量具与仪器的检定、校准、比对，对 标准物质和标准器具的定值，乃至对整个测量设备的计量 确认活动，以及对整个实验室的认可活动。
xmin 100% YFS
.
6．稳定性。稳定性有短期稳定性和长期稳定性之分。对于传感器常用长期 稳定性描述其稳定性。所谓传感器的稳定性是指在室温条件下，经过相当长 的时间间隔，传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异。因此，通常又 用其不稳定度来表征传感器输出的稳定程度。
7．漂移。传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时 间变化，此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结 构参数；二是周围环境（如温度、湿度等）。
.
1.3.1测量误差及其分类
误差的定义
测量误差(error of measurement)是指测得值与被
测量真值之差，可用下式表示： 测量误差=测得值-真值
若定义中的测得值是用测量方式获得的被测量的测
量结果，则得到测量误差的定义为：测量误差=测量结果-真
值
若定义中的测得值是指计量仪器的示值，则得到计
4、电量测量和非电量测量 根据被测量的属性。
.
1.3测量误差与数据处理基础
测量的定义：以确定量值为目的的一组操作，此 操作可以通过手动或自动的方式来进行。从计量学 的角度来讲，测量就是利用实验手段，把待测量与 已知的同类量进行直接或间接的比较，将已知量作 为计量单位，求得比值的过程。
.
例如： ①在实验室为确定各种机械工件、光学材料及电子器件等 的属性，对反映它们特定的物理化学属性的量值进行精密 测量；在工厂车间对产品性能的检验； ②在商贸部门对商品的检验； ③在部队靶场对武器系统的性能进行的试验和测试； ④在计量部门对测量量具与仪器的检定、校准、比对，对 标准物质和标准器具的定值，乃至对整个测量设备的计量 确认活动，以及对整个实验室的认可活动。
xmin 100% YFS
.
6．稳定性。稳定性有短期稳定性和长期稳定性之分。对于传感器常用长期 稳定性描述其稳定性。所谓传感器的稳定性是指在室温条件下，经过相当长 的时间间隔，传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异。因此，通常又 用其不稳定度来表征传感器输出的稳定程度。
7．漂移。传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时 间变化，此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结 构参数；二是周围环境（如温度、湿度等）。
.
1.3.1测量误差及其分类
误差的定义
测量误差(error of measurement)是指测得值与被
测量真值之差，可用下式表示： 测量误差=测得值-真值
若定义中的测得值是用测量方式获得的被测量的测
量结果，则得到测量误差的定义为：测量误差=测量结果-真
值
若定义中的测得值是指计量仪器的示值，则得到计
4、电量测量和非电量测量 根据被测量的属性。
传感器与测量技术培训ppt
谢谢
THANKS
电容式传感器是通过测量电容值来感知物理量的变化，如压力、位移、液位等。
详细描述
电容式传感器由两个导电板组成电容器，通过测量电容器电容值的变化来感知外 界物理量的变化。常见的电容式传感器有差分电容压力传感器、电容式接近开关 等。
电感式传感器
总结词
电感式传感器是通过测量电感值来感知物理量的变化，如位 移、振动等。
误差定义
误差是指测量值与真实值 之间的差异，可分为系统 误差、随机误差和粗大误 差。
精度描述
精度是衡量测量结果可靠 性和准确性的指标，通常 用相对误差和重复性来表 示。
误差处理
在测量过程中，应采取适 当的措施减小误差，如校 准仪器、多次测量求平均 值等。
测量系统组成
传感器
传感器是将待测量转换为可测 信号的装置，是测量系统的关
CHAPTER
智能化与集成化
智能化传感器
具备数据采集、处理和传输功能的传感器， 能够实现自动校准、自动补偿和自动识别等 功能。
集成化传感器
将多个传感器集成在一个芯片上，实现多参 数、多功能测量，提高测量效率和精度。
无线化与网络化
无线传感器
通过无线传输技术实现传感器数据的传输，降低线缆成 本和维护成本。
传感器工作原理
总结词
传感器的工作原理基于物理、化学或生物效应，将待测量转换为电信号。不同的传感器工作原理不同，但都涉及 到敏感元件和转换元件两个基本组成部分。
详细描述
传感器的工作原理基于各种物理、化学或生物效应，如热电效应、光电效应、压电效应等。传感器通常由敏感元 件和转换元件组成，敏感元件负责感知待测量，转换元件则将待测量转换为电信号。不同类型的传感器工作原理 不同，但都遵循将待测量转换为电信号的基本原则。
传感器与检测技术第一章培训课件
工作原理
传感器通过感知目标参数， 并将其转化为电信号、光 信号等。
常见的传感器类型
温度传感器、湿度传感器、 压力传感器等，每种传感 器都有其特定的特点和适 用范围。
传感器的应用场景
工业领域
传感器在工业生产中的应用，如温度监测、液 位检测、物料质量控制等。
智能家居
传感器在智能家居中的应用，如智能门锁、远 程监控、环境调节等。
传感器与检测技术的重要性
1 实时监测
传感器可以实时监测 各种参数，帮助我们 了解当前环境和设备 状态。
2 数据收集
传感器可以收集大量 的数据，为决策提供 依据和支持。
3 自动化控制
传感器可以与控制系 统结合，实现自动化 控制，提高生产效率 和质量。
传感器的原理
定义和分类
传或装置。
医疗领域
传感器在医疗诊断中的应用，如心电图仪、血 糖仪、睡眠监测设备等。
环境监测
传感器在环境监测中的应用，如空气质量检测、 水质监测、噪声监测等。
传感器与检测技术第一章 培训课件
本课件将介绍传感器与检测技术的基本概念、原理和应用领域。通过本章节 的学习，您将了解到传感器的分类和工作原理，以及传感器在工业、生活、 医疗和环境监测等领域中的应用。
什么是传感器与检测技术
传感器与检测技术是一门研究如何利用物理、化学等原理，将各种参数转化 为电信号或其他形式的信号，并通过检测和处理这些信号来获取目标对象信 息的技术。
传感器与检测技术的应用领域
工业自动化
传感器在工业生产中的应用，如控制系统、 自动化流程监测等。
智能家居
传感器在家居领域中的应用，如温度监测、 人体检测、智能照明等。
医疗诊断
传感器在医疗领域中的应用，如心率检测、 血压监测、无创血糖检测等。
传感器与检测技术 ppt课件第一章
1.传感器的组成 . 传感器是由敏感元件, 传感器是由敏感元件,转换元件和测量 电路组成,如图1-1所示. 所示. 电路组成,如图 所示
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1.1.2 传感器的组成与分类
敏感元件(sensing element): 直接感受 敏感元件 :
被测量的变化, 被测量的变化,并输出与被测量成确定关系的某一物 理量的元件,它是传感器的核心. 理量的元件,它是传感器的核心.
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1.1.3 传感器基本特性
传感器的静态特性: 传感器的静态特性: 1. 测量范围:传感器所能测量到的最小输入量 与最大输入量 之间 测量范围:
的范围称为传感器的测量范围. 的范围称为传感器的测量范围.
2. 量程:传感器测量范围的上限值 与下限值 的代数差 - 称为量程. 量程: 称为量程. 3. 精度:传感器的精度是指测量结果的可靠程度,是测量中各类误差 精度:传感器的精度是指测量结果的可靠程度,
1.1.4 传感器的命名,代号和图形符号 传感器的命名,
1.传感器的命名 传感器的命名
传感器的全称应由"主题词+四级修饰语"组成,即 主题词 —— 传感器 一级修饰语 —— 被测量,包括修饰被测量的定语. 二级修饰语 —— 转换原理,一般可后缀以"式"字 . 三级修饰语 —— 特征描述,指必须强调的传感器结构,性能,材
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1.1.3 传感器基本特性
当传感器的输入信号是常量,不随时间变化时, 当传感器的输入信号是常量,不随时间变化时,其 输入输出关系特性称为静态特性. 输入输出关系特性称为静态特性. 传感器的基本特性是指系统的输入与输出关系特性 即传感器系统的输出信号y(t)和输入信号 和输入信号( ,即传感器系统的输出信号y(t)和输入信号(被测 之间的关系, 量)x(t)之间的关系,传感器系统示意图如下图所 之间的关系 示.
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1.1.2 传感器的组成与分类
敏感元件(sensing element): 直接感受 敏感元件 :
被测量的变化, 被测量的变化,并输出与被测量成确定关系的某一物 理量的元件,它是传感器的核心. 理量的元件,它是传感器的核心.
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1.1.3 传感器基本特性
传感器的静态特性: 传感器的静态特性: 1. 测量范围:传感器所能测量到的最小输入量 与最大输入量 之间 测量范围:
的范围称为传感器的测量范围. 的范围称为传感器的测量范围.
2. 量程:传感器测量范围的上限值 与下限值 的代数差 - 称为量程. 量程: 称为量程. 3. 精度:传感器的精度是指测量结果的可靠程度,是测量中各类误差 精度:传感器的精度是指测量结果的可靠程度,
1.1.4 传感器的命名,代号和图形符号 传感器的命名,
1.传感器的命名 传感器的命名
传感器的全称应由"主题词+四级修饰语"组成,即 主题词 —— 传感器 一级修饰语 —— 被测量,包括修饰被测量的定语. 二级修饰语 —— 转换原理,一般可后缀以"式"字 . 三级修饰语 —— 特征描述,指必须强调的传感器结构,性能,材
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1.1.3 传感器基本特性
当传感器的输入信号是常量,不随时间变化时, 当传感器的输入信号是常量,不随时间变化时,其 输入输出关系特性称为静态特性. 输入输出关系特性称为静态特性. 传感器的基本特性是指系统的输入与输出关系特性 即传感器系统的输出信号y(t)和输入信号 和输入信号( ,即传感器系统的输出信号y(t)和输入信号(被测 之间的关系, 量)x(t)之间的关系,传感器系统示意图如下图所 之间的关系 示.
传感器与测量技术培训ppt
新型材料的研发和应用将为传 感器带来更多的可能性，如石 墨烯、纳米线等材料具有优异 的物理化学性能，可以提高传 感器的灵敏度、稳定性和响应 速度。
传感器将更加智能化和互联互 通，通过无线通信技术实现数 据传输和信息共享，提高测量 数据的实时性和可靠性。
传感器与测量技术面临的挑战
精度与稳定性
传感器在测量过程中需要保持高精度和高稳定性 ，以满足不同领域的需求。然而，实际应用中受 到多种因素的影响，如温度、湿度、压力等，容 易导致测量误差和不稳定。
数据处理与隐私保护
传感器产生大量的实时数据，如何高效处理、分 析和保护这些数据成为了一个重要挑战。需要发 展新的数据处理技术和加密算法，以满足实际应 用的需求。
交叉学科与技术融合
传感器与测量技术的发展需要结合多个学科领域 的知识和技术，如物理、化学、生物等。不同学 科之间的交叉与融合将为传感器带来更多的创新 思路和解决方案。
得到被测参数的值。
测量技术的应用领域
工业生产
科学研究
测量技术在工业生产中广泛应用于产品质 量控制、生产过程监控等方面，如温度、 压力、流量等参数的测量。
测量技术在科学研究中发挥着重要作用， 如物理学、化学、生物学等领域的研究都 需要精确的测量技术。
医疗健康
环境监测
测量技术在医疗健康领域中也有广泛应用 ，如血压、血糖、心电图等生理参数的测 量。
交流电流测量
使用交流电流表直接测量 交流电流。
脉冲电流测量
使用脉冲电流表测量脉冲 电流。
电阻测量技术
欧姆法
通过测量电阻两端的电压和流过电阻 的电流来计算电阻值。
电桥法
伏安法
通过测量电阻两端的电压和流过电阻 的电流来计算电阻值。
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测温范围广，精度高，便 于远距离、多点、 集中测量和自动控 制
携带用、可测量高温、测 温时不破坏被测物 体温度场
测温元件不破坏被测物体 温度场，能作远距 离测量、报警和自 控、测温范围广
需冷端温度补偿，在低温段 测量精度较低
测量时，必须经过人工调整 ，有人为误差，不能作 远距离测量，记录和自 控
只能测高温，低温段测量不 准，环境条件会影响测 量精度，连续测高温时 须作水冷却或气冷却
0～300（-80～600）
0～500（-50～600）液体型 0～100（-50～200）蒸汽型
-150～500（-200～600）铂电阻 0～100（-50～150）铜电阻 -50～150（180）镍电阻 -100～200（300）热敏电阻
热电偶温度计
非接 触式 测温 传感器
光学高温计 辐射高温计
• 传感器的动态特性
传感器的动态特性是指其输出对随时间变化的输入量 的响应特性。当被测量随时间变化，是时间的函数时，则 传感器的输出量也是时间的函数，其间的关系要用动态特 性来表示。
项目小结
主要知识点归纳如下： • 1．传感器是能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的
器 件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
容易破损、读数麻烦、一般 只能现场指示，不能记 录与远传
精度低、不能离开测量点测 量，量程与使用范围均 有限
精度低、测量距离较远时， 传感器的滞后性较大、 一般离开测量点不超过 10米
结构复杂、不能测量高温， 由于体积大，测点温度 较困难
使用范围／℃ -100～100（150）有机液体 0～350（-30～650）水银
项目一 传感器及检测技术认识
Contents
1
传感器概述
2
检测技术概述
3
测量误差与数据处理
4
传感器的基本特性
传感器概述
我国国家标准（GB/T7665—2005）对 传感器的定义是：
“传感器是能够感受规定的被测量并按 照一定规律转换成可用输出信号的器件或 装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 ”
传感器的组成
• 2．根据传感器的功能要求，它一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部 分 组成。
• 3．检测技术就是以研究检测与控制系统中信息的提取、信息转换及处理的 理 论和技术为主要内容的一门应用技术学科。
• 4．自动检测系统主要由传感器、测量电路和输出单元组成。 • 5．测量值与被测参数真实值之间的差异就称为测量误差。由于被测参数的
量
项目二 化工生产过程中传感 器的应用
Contents
1
传感器在温度检测系统中的应用
2
传感器在压力检测系统中的应用
3
传感器在流量检测系统中的应用
4
传感器在液位检测系统中的应用
任务一 传感器在温度检测系统中的应用
1．了解温度测量的主要方法和分类 ； 2．掌握热电偶温度计的结构和原理； 3．掌握热电阻温度计的结构和原理； 4．了解温度变送器的特点； 5．会温度传感器的选用和安装。
真 实值实际上是测不到的，所以一切测量都具有误差，误差自始至终存在
于 所有测量之中。
• 6．按照测量误差产生的原因以及误差的性质可以分为系统误差、偶然误差 和 疏忽误差三类。
• 7．误差的表示方法有三种，分别是绝对误差、相对误差和引用误差。 • 8．传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出输入关系。衡
温度传感器
测温 方式
接触式 温度
传感器
温度计种类 玻璃液体温度计 双金属温度计 压力式温度计
电阻温确、价格低廉
结构简单、机械强度大、 价格低、能记录、 报警与自控
结构简单、不怕震动、具 有防爆性、价格低 廉、能记录、报警 与自控
测量精度高，便于远距离 、多点、集中测量 和自动控制
自动检测系统的组成
被测量
传感器
测量电路
输出单元
• 在自动检测系统中各部分的功能如下：
• 传感器：把被测非电量转换成为与之有确定对应关系，且 便于应用的某些物理量（主要是电量）的测量装置。
• 测量电路：把传感器输出的变量变换成电压或电流信号， 使之能在输出单元的指示仪上指示或记录仪上记录；或者 能够作为控制系统的检测或反馈信号。
• 输出单元：指示仪、记录仪、累加器、报警器、数据处理 电路等。
测量过程
• 测量过程是一个比较的过程。测量就是被 测变量与其相应的标准单位进行比较，从 而获得一个确定的量值。检测系统中的传 感器就是对自动控制系统中的温度、压力 、液位、流量、机械量等参数与其相应的 测量单位进行比较的工具。
误差的基本概念
• 在测量过程中，由于测量仪器本身不可能 绝对准确，以及测量方法和测量条件限制 等方面的原因，都会使测量结果存在一定 的差距，这种测量值与被测参数真实值之 间的差异就称为测量误差。由于被测参数 的真实值实际上是测不到的，所以一切测 量都具有误差，误差自始至终存在于所有 测量之中。
测量误差的分类
• 按照测量误差产生的原因以及误差的性质分类 :
• 按照定义传感器由敏感元件和转换元件组成。 • 其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的
部分；转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被 测量转换成适于传输或测量的电信号部分。由于传感器的 输出信号一般都很微弱，因此需要有信号调理与转换电路 对其进行放大、运算调制等。
传感器的应用
• 1．在工业自动化生产中的应用 • 2．在机器人上的应用 • 3．在航空航天中的应用 • 4．军事上的应用 • 5．在汽车工业中的应用 • 6．在智能家居中的应用 • 7．通信电子产品中的应用 • 8．医疗卫生中的应用
系统误差（又称规律误差） 偶然误差（又称随机误差） 疏忽误差 （又称粗大误差）
• 按照测量误差的表示方法 :
绝对误差 相对误差 引用误差
传感器的基本特性
• 传感器的静态特性
传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的 输出输入关系。只考虑传感器的静态特性时，输入量与输 出量之间的关系式中不含有时间变量。衡量静态特性的重 要指标是精度、线性度、灵敏度，迟滞和重复性等。
-20～1300（1600）铂铑10－铂 0～1000（1200）镍铬－镍硅 -40～800（900）镍铬－铜镍 -40～300（350）铜－铜镍 900～2000（700～2000）