第1章 检测技术概述
自动检测技术概述第1章自动检测技术的基本概念和数据处理
图1-1 糖化过程温度控制系统方框图
1.1.2 自动检测系统的基本组成
1 传感器（信号的获得）
直接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，通常由敏感元件和传 感元件组成。
敏感元件是指传感器中直接感受被测量的部分， 传感元件是指能将敏感元件的输出转换为电信号 的部分。
图1-3 传感器图用图形符号图 图1-4 电容式压力传感器的图用图形符号
1.2 测量方法
按测量手续分类：直接测量、间接测量、联立测 量；
按测量方式分类：偏差式测量、零位式测量、微 差式测量；
按敏感元件是否与被测介质接触分类：接触式测 量、非接触式测量；
按被测量变化快慢分类：静态测量、动态测量；
自动检测技术概述 第1章 自动检测技术的 基 测量方法 1.3 传感器的一般特性 1.4 测量误差与数据处理
1.1 自动检测技术概述
1.1.1 自动检测技术在自动化专业中的地位
与作用
测量：以确定量值为目的的一组操作。
检验：分辨出被测参数的量值是否归属某一范 围带，从而判别被测参数是否合格、现象是否 存在等。
间接测量：首先对与被测物理量有确定函数关系 的几个量进行测量，将测量值代入函数关系式， 经过计算得到测量所需的结果。
优势：间接测量可以实现难以直接测量的被测量 的测量。
缺点：相对于直接测量，间接测量过程手续较多， 所需时间较长，有时可以得到较高的测量精度。 间接测量多用于实验室测量，工程测量中亦有应 用。
优点：反应快、精度高。
1.2.3 接触式测量、非接触式测量
接触检测：指在测量过程中敏感元件与被测介质 产生实际物理上的接触。
非接触检测：指利用物理、化学及声、光学的原 理，使被测对象与敏感元件之间不发生物理上的 直接接触而对被测量进行检测的方法。
自动检测技术及仪表 第1章 检测技术及仪表概述
五、检测技术及仪表的研究内容
（1）研究传感原理方法及相应器件设备。 （2）研究信息处理（如信号放大、滤波等）与变换的方法。
【克服干扰；从间接信号中恢复目标信息。】 （3）研究检测问题中信息传输、接收、存储、显示的方法与技术。 （4）研究抗干扰技术和故障检测、诊断的功能。 （5）研究检测方法、检测仪表及检测系统的理论分析方法、参数及结 构的最优化设计技术。 （6）研究智能仪表的设计与集成方法。
2023年8月14日
EXIT
第1章第7页
二、检测技术及仪表的应用
工业生产 医疗卫生 日常生活 军工武器 ……
2023年8月14日
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第1章第8页
三、检测技术及仪表的地位和作用
人类正在走出机械化的过程，进入以物质手段扩展人的感官神经系统
及脑力智力的时代，而这种物质手段的首要方面正是检测技术及仪器仪表。
测。
2023年8月14日
EXIT
第1章第17页
二、直接检测、间接检测与联立检测
联立测量（也称组合测量）
其中： x1, x2, …, xm：被测量 y1，y2，…， yn：直接测得值
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二、直接检测、间接检测与联立检测
检测刻线0、1、2、3间的距离，要求每个刻线间隔测 量3次：
自动检测技术：能够自动地完成整
个检测过程的技术，以信息的获取、 转换、显示和处理的自动化为主要研 究内容。
研究新的检测方法
仪表技术 利用新的检测技术
开发现代化的检测系统
自动检测技术 检测技术
检测仪表技术
获取分辨率、准 确度、稳定性和 可靠性都很高的 对象信息
2023年8月14日
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汽车使用性能与检测技术
第三章 汽车动力性能检测
• • • • • • • • • • • 第一节 汽车动力性能指标 第二节 汽车的驱动力 第三节 汽车的行驶阻力 第四节 汽车驱动力平衡方程 第五节 汽车行驶的驱动与附着条件 第六节 汽车的驱动力 第七节 汽车功率平衡 第八节 装有液力变矩器的动力特性 第九节 影响汽车动力性的主要因素 第十节 发动机综合性能检测 第十一节 驱动车轮输出功率检测
汽车的加速能力是指在行驶中迅速增加行驶速度的能力。通常用 汽车加速时间来评价。加速时间是指汽车以厂定最大总质量状态在风 速≤3m/s的条件下，在干燥、清洁、平坦的混凝土或沥青路面上，由 某一低速加速到某一高速所需的时间，用t表示，单位为s。汽车加速 时间分原地起步加速时间与超车加速时间两种。 三、汽车的最大爬坡度 • 汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度来表 示的。
2、汽车行驶的附着条件 地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力 F附。
Ft≤F附
3、汽车的驱动与附着条件
Ff+Fw+Fi≤Ft≤F附≤Fzφ
4、影响附着系数的因素 主要有路面的种类和状况、轮胎的结构和气压，还有其他使用因素。
第六节 汽车的驱动力--行驶阻力平衡图与动力特性图
1、驱动力——行驶阻力平衡图
一、发动机综合性能检测的基本内容及特点 1、发动机是汽车的动力源，是汽车的心脏，汽车的一些基木技术性 能都直接或间接地与发动机的相关性能相联系。所以发动机综合性能 的检测对整车性能的了解至关重要。 2、发动机技术状况变化的主要外观症状有:功率下降，燃料与润滑油 消耗量增加，起动困难，漏水、漏油、漏气、漏电以及运转中有异常 响声等。 3、发动机综合性能检测仪具有以下特点 （1）动态的测试功能（2）通用性（3）主动性
自动检测技术概述
成分量传感器
状态量传感器
如：各种接近开关 等
探伤传感器等
如：超声波探伤仪等
模拟传感器 （3）按输出量种类来分 数字传感器 直接传感器
（4）按传感器结构来分
差动传感器
补偿传感器
数字人体称重仪
数字压力变送器
1.3 测量误差
测量技术中的名词：等精度测量、非等精度测量、真值、实际值、标称值、 示值、测量误差。
第一章自动检测的检测定义：包含有测量、检验的意义，有对被测对象有用信号检出的含义。 目的就是反映、揭示客观世界存在的各种运动状态的规律。
检测分类：以被测量信号分类，为电量、和非电量技术二大类。
自动检测：就是在测量和检验过程中完全不需要或仅需要很少的人工干预而 自动进行并完成的。实现自动检测可以提高自动化水平和程度，减少人为干扰 因素和人为差错，可以提高生产过程或设备的可靠性及运行效率。
x x A
针对存在的误差，往往利用修正值。提高测量值的精确度。 注意：修正值可能为曲线、公式、表
2 相对误差 ①实际相对误差
A 100 % A
②示值相对误差
x 100 % x
③满度（或引用）相对误差
n
x xn
100%
nm
xm 100% a% xn
1.算术平均值
n x1 x2 .... xn xi x n i 1 n
2.标准差
i 1
n
2 i
n
系统误差的消弱和消除 粗大误差的判别与剔除
二 、传感器的分类及命名
1. 分类 参量传感器
电阻式传感器 电感式传感器 电容式传感器等 热电偶传感器
（1）按工作 原理划分
自动检测技术及应用》教案
自动检测技术及应用教案章节：第一章自动检测技术概述教学目标：1. 了解自动检测技术的定义、作用和分类。
2. 掌握常见自动检测技术的原理和应用。
3. 理解自动检测技术在工程实践中的应用价值。
教学内容：1. 自动检测技术的定义和作用2. 自动检测技术的分类3. 常见自动检测技术及其原理4. 自动检测技术在工程实践中的应用案例教学过程：1. 引入：通过生活中常见的自动检测实例，如自动门、自动感应灯等，引发学生对自动检测技术的兴趣。
2. 讲解：详细讲解自动检测技术的定义、作用和分类。
3. 示范：通过示例演示常见自动检测技术的原理和应用。
4. 实践：让学生参与实际操作，体验自动检测技术的工作原理和应用效果。
5. 讨论：引导学生思考自动检测技术在工程实践中的应用价值，并提出问题引导学生深入思考。
教学评价：1. 学生能准确回答自动检测技术的定义、作用和分类。
2. 学生能理解常见自动检测技术的原理和应用。
3. 学生能认识到自动检测技术在工程实践中的应用价值。
教案章节：第二章传感器技术基础教学目标：1. 了解传感器的定义、作用和分类。
2. 掌握常见传感器的原理和应用。
3. 理解传感器在自动检测系统中的重要性。
教学内容：1. 传感器的定义和作用2. 传感器的分类3. 常见传感器的原理和应用4. 传感器在自动检测系统中的重要性教学过程：1. 引入：通过生活中的传感器实例，如温度计、光敏电阻等，引发学生对传感器的兴趣。
2. 讲解：详细讲解传感器的定义、作用和分类。
3. 示范：通过示例演示常见传感器的原理和应用。
4. 实践：让学生参与实际操作，体验传感器的工作原理和应用效果。
5. 讨论：引导学生思考传感器在自动检测系统中的重要性，并提出问题引导学生深入思考。
教学评价：1. 学生能准确回答传感器的定义、作用和分类。
2. 学生能理解常见传感器的原理和应用。
教案章节：第三章信号处理与分析教学目标：1. 了解信号处理的定义、作用和分类。
现代无损检测技术第1章：概述
二、无损检测技术的发展过程
• 1.无损检测技术发展的三阶段： • 无损检查（Non-Destructive Inspection，NDI） • 无损检测（Non-Destructive Testing，即NDT） • 无损评价（Non-Destructive Evaluation，NDE） 目前所说的无损检测大多指NDT，但近几年已 逐步从NDI、 NDT向NDE过渡，即：用无损 评价来代替无损检测和无损检查。
不同平面型缺陷可采用的无损检测方法 缺陷类型
分层 粘结不良 折叠 冷隔
二、无损检测方法的选择
表面缺陷和内部缺陷可采用的方法
表面缺陷 可采用的方法 内部缺陷 可采用的方法 表面缺陷 可采用的方法 内部缺陷 可采用的方法 中子照相检测 红外检测（有可 能） 光全息检测（有 可能） 声全息检测（有 可能） 声显微镜检测 （有可能）
二、无损检测方法的选择
不同体积型缺陷可采用的无损检测方法 缺陷类型 夹杂 夹渣 疏松 缩孔 检测方法 缺陷类型 检测方法 超声检测 射线 中子照相 红外检测 光全息检测
目测检测（表 气孔 面）、渗透检 腐蚀坑 测（表面）， 磁粉检测（表 面及近表 面），涡流检 测（表面及近 表面），微波 检测
3
二、无损检测方法的选择
检测方法 目测检测 磁粉检测 涡流检测 微波检测
缺陷类型 裂纹 未熔合
检测方法
超声检测 声发射检测 红外检测
目测检测 渗透检测 磁粉检测 涡流检测 超声检测 声发射检 测
磁粉检测（近表 面） 涡流检测（近表 面） 微波检测 超声检测 声发射检测 射线检测
红外检测 光全息检测 声全息检测 声显微镜检测
激光全息摄 像机
检测微小变形、夹板 焊窝结构的胶接质 量、充气轮胎缺陷、 测量裂纹等。
《安全检测技术教案》课件
《安全检测技术教案》PPT课件第一章：安全检测技术概述1.1 安全检测技术的定义1.2 安全检测技术的作用1.3 安全检测技术的发展历程1.4 安全检测技术的应用领域第二章：安全检测技术的基本原理2.1 物理检测技术2.2 化学检测技术2.3 生物检测技术2.4 信息技术在安全检测中的应用第三章：常见的安全检测技术3.1 火灾报警系统3.2 气体检测报警器3.3 温度检测器3.4 振动检测器3.5 辐射检测器第四章：安全检测技术的应用案例4.1 工业生产领域的应用4.2 交通运输领域的应用4.3 公共安全领域的应用4.4 家庭安全领域的应用第五章：安全检测技术的未来发展5.1 智能化5.2 网络化5.3 集成化5.4 绿色环保第六章：安全检测设备的选择与评估6.1 选择安全检测设备的原则6.2 常见安全检测设备性能指标6.3 安全检测设备的评估与认证6.4 国内外安全检测设备的标准和法规第七章：安全检测设备的安装与维护7.1 安全检测设备的安装流程7.2 安全检测设备的接线与调试7.3 安全检测设备的日常维护7.4 安全检测设备的故障排除与维修第八章：安全检测技术在特定环境中的应用8.1 煤矿安全检测8.2 石油化工安全检测8.3 核设施安全检测8.4 航空航天安全检测第九章：安全检测技术在特定行业中的应用9.1 建筑行业安全检测9.2 电力行业安全检测9.3 交通运输行业安全检测9.4 公共场所安全检测第十章：安全检测技术在应急救援中的应用10.1 应急救援概述10.2 安全检测技术在应急救援中的作用10.3 应急救援设备及技术10.4 应急救援演练及培训第十一章：安全检测技术的数据处理与分析11.1 数据采集与处理的重要性11.2 安全检测数据的处理方法11.3 数据分析技术在安全检测中的应用11.4 数据可视化与报告第十二章：安全检测技术的标准化与法规12.1 国际安全检测标准概述12.2 我国安全检测标准体系12.3 安全检测相关的法律法规12.4 标准制定与实施的重要性第十三章：安全检测技术的创新与发展趋势13.1 新技术在安全检测中的应用13.2 物联网技术在安全检测领域的应用13.3 与大数据在安全检测中的应用13.4 未来发展趋势与挑战第十四章：安全检测技术的国际合作与交流14.1 国际安全检测技术的发展现状14.2 我国参与国际安全检测技术交流与合作的情况14.3 国际安全检测技术组织与会议14.4 国际合作对我国安全检测技术的影响第十五章：综合案例分析与实践15.1 大型事故案例中的安全检测技术应用分析15.2 安全检测技术在实际工作中的应用案例15.3 案例分析与实践的意义15.4 提高安全检测技术应用水平的途径重点和难点解析本文教案《安全检测技术教案》PPT课件共包含十五个章节，全面介绍了安全检测技术的基本概念、原理、设备选择与评估、安装与维护、应用案例以及未来发展等内容。
汽车故障检测与诊断技术第一章
1、工作过程参数：工作过程中可供测量的。 2、伴随过程参数：工作过程的伴随量,间接反映，不易测量。（振 动、异响、发热） 3、几何尺寸参数，具体结构参数：间隙，自由行程，配气正时
2020/4/28
汽车检测诊断参数
检测对象 汽车总体
发动机总 体
检测参数
最高车速（km／h） 最大爬坡度（%） 0～100km加速时间（s） 驱动车轮输出功率（kW） 驱动车轮驱动力（N） 汽车燃油消耗量（L／100km，
综合检测线布局图
2020/4/28
4.3 汽车检测与诊断特点比较
“检测”（test或 inspection）主要指“ 性能检测”，一般是在 汽车使用过程中，对 汽车的动力性、经济 性、安全性和环保性 能等方面进行检查测 试，以便对相关的性 能做出评价，对发现 的问题做出及时调整 ，保证汽车良好的技 术状况。
2020/4/28
2.3．汽车故障分析方法
(2) 汽车故障诊断流程 图。根据汽车故障征兆和 技术状况间的逻辑关系， 反映汽车故障诊断的综合 分析、逻辑推理和判断思 路，描述汽车故障诊断操 作顺序和具体方法，从原 始故障现象到具体故障部 位和原因的顺序框图即为 汽车故障诊断流程图，它 是汽车故障诊断过程中检 测思路、综合分析、逻辑 推理和判断方法最常用的 具体表达方式。
2020/4/28
1、诊断方法 1、1、客观诊断
利用设备和仪器测量有关参数，对参数进行逻辑处 理，科学地识别发动机的技术状况，进行定量技术评价 ，能作出确切诊断结果。
目前汽车维修企业使用的诸多修车王等故障检测仪 器能直接诊断电器元件的故障部位；并能通过数据流参 数来表明各电器元件的工作情况及工作动态。 1、2、主观诊断
a1第1章 道路工程检测技术概述
第一章道路工程检测技术概述第一节道路工程检测技术现状与发展趋势近年来，随着国民经济实力的不断提高，我国公路建设，尤其是高速公路建设发展迅猛。
截至2007年底，全国公路总里程达到358.37万公里，其中，国道13.71万公里，省道25.52万公里，县道51.44万公里，乡道99.84万公里，专用公路5.71万公里，村道162.15万公里。
截至2007年底，全国高速公路总里程达到5.39万公里。
2007年我国“五纵七横”国道主干线网全部建成后，形成一个以高速公路为主体的“全国公路主骨架系统”。
至2008年底，我国高速公路通车总里程达到6.03万公里，居世界第二位。
按照我国2005年公布的高速公路网发展规划，我国正在全力以赴地加快国家高速公路网主骨架建设。
至2020年，基本建成国家高速公路网，届时，我国高速公路通车总里程将达到20万公里。
新路网由7条首都放射线，9条南北纵向线和18条东西横向线组成，简称9718网。
随着公路里程的不断增长，一些新的路面结构类型、新材料和新工艺得到了较成功的应用。
道路工程检测技术在工程建设中起到了极其重要的作用，并得到了充分的重视。
道路工程检测不仅为工程设计提供参数，同时还为工程施工的质量控制、竣工验收评定及公路养护管理、新材料和新技术的推广等提供科学的依据。
道路工程检测技术是一门正在发展的新学科。
目前，较发达的国家和地区，如美国、日本，道路工程检测技术发展很快，在路基路面压实度、承载力、平整度、弯沉等方面均研制了相应的自动化检测设备。
美国劳雷公司生产的SIR-10H公路雷达检测车已在美国广泛应用。
我国道路检测技术从“七五”计划开始，已陆续开展了路面检测技术的研究和产品的研发，特别是20世纪80年代中后期从国外引进的各种工程检测仪器的应用，为公路工程检测新技术的研究开发与推广应用奠定了基础。
经过二十多年对进口设备技术的消化吸收，我国已生产出同类型的国产设备，如自动弯沉仪、平整度测试仪、路面雷达探测系统、摩擦系数测定车、激光构造深度仪等。
传感器与检测技术实践训练教程
传感器与检测技术实践训练教程第一章：传感器与检测技术概述1.1 什么是传感器1.2 传感器的分类与应用领域1.3 检测技术的发展与应用1.4 传感器与检测技术的重要性第二章：传感器的工作原理2.1 传感器的基本原理2.2 常见传感器的工作原理介绍2.2.1 压力传感器2.2.2 温度传感器2.2.3 光电传感器2.2.4 加速度传感器2.2.5 气体传感器2.2.6 液位传感器2.2.7 气象传感器第三章：传感器的选择与应用3.1 传感器的选择因素3.2 传感器的应用案例分析3.2.1 工业自动化领域的传感器应用3.2.2 环境监测领域的传感器应用3.2.3 医疗器械领域的传感器应用3.2.4 智能家居领域的传感器应用第四章：传感器的实践训练4.1 传感器实验室介绍4.2 传感器实验器材与软件的使用方法4.3 基于Arduino的传感器实验4.4 基于树莓派的传感器实验4.5 传感器数据的采集与处理方法第五章：检测技术的实践训练5.1 检测技术实验室介绍5.2 常见检测技术的实验方法与操作要点5.3 光学检测技术实验5.4 电化学检测技术实验5.5 红外检测技术实验第六章：传感器与检测技术的未来发展6.1 传感器与检测技术的发展趋势6.2 人工智能与传感器技术的结合6.3 新兴传感器与检测技术的研究方向6.4 传感器与检测技术的社会影响与应用前景结语：传感器与检测技术实践训练的重要性与价值通过本教程的学习与实践训练，读者将能够全面了解传感器与检测技术的基本原理、分类与应用，掌握传感器与检测技术的实践操作方法，以及对未来发展趋势有一定的了解。
希望本教程能够帮助读者在相关领域的学习与工作中取得更好的成果。
第一章 无损检测概论 第三节 渗透检测
第三节渗透检测一、概述由于毛细管作用，涂覆在洁净、干燥零件表面上的荧光(或着色)渗透液会渗入到表面开口缺陷中；去除零件表面的多余渗透液，并施加薄层显像剂后，缺陷中的渗透液回渗到零件表面，并被显像剂吸附，形成放大的缺陷显示；在黑光(或白光)下观察显示，可确定零件缺陷的分布、形状、尺寸和性质等。
渗透检测的基本步骤包括：预处理、渗透、去除、干燥、显像、检验和后处理共七个步骤。
渗透检测主要用于检测各种非多孔性固体材料制件的表面开口缺陷，适用于原材料、在制零件、成品零件和在用零件的表面质量检验。
渗透检测的主要功能是检测零件的表面质量。
渗透检测的优点是：缺陷显示直观；检测灵敏度高；可检测的材料与缺陷范围广；一次操作可检测多个零件，可检测多方位的缺陷；操作简单等。
渗透检测的缺点是：只能检测零件的表面开口缺陷；一般只能检测非多孔性材料；对零件和环境有污染等。
渗透检测与磁粉、涡流检测的比较渗透探伤的分类1. 方法分类的依据：渗透液种类、清洗方式、显象方式、灵敏度2. 分类①根据渗透液种类（染料）和清洗方法的分类：水洗型荧光法（FA）水洗型着色法（V A）后乳化型荧光法（FB）后乳化型着色法（VB）溶剂清洗型荧光法（FC）溶剂清洗型着色法（VC) F：荧光法V：着色法A：水洗型B：后乳化型C：溶剂清洗型②根据显像剂类型的方类：干式显像法：（用于荧光法） D水基湿显像法：水溶液显像：A;水悬浮液显像：W非水基湿显像法：（溶剂悬浮、速干式）S特殊显象法： E自显象法：N③根据渗透探伤灵敏度的分类：很低级、低级、中级、高级、超高级各种方法的优缺点（一）各种方法的优缺点（二）二、物理基础（一）毛细管作用如图1－6所示，将细管插入液体中时，由于表面张力和附着力的作用，管内的液体可能呈凹面而上升(当液体润湿管子时)，也可能呈凸面而下降(当液体不润湿管子时)，这种现象称为毛细管现象，或称毛细管作用。
图1－6 毛细管作用润湿液体在毛细管中上升的高度，可用下列公式计算：2cos h r g σθρ=式中 h ——液体在毛细管中上升的高度，单位是m ；σ——液体的表面张力系数，单位是N /m ；θ——液体对固体表面的接触角，单位是°；r ——毛细管的内半径，单位是m ；ρ——液体的密度，单位是kg ／m ；g ——重力加速度，单位是m ／s 。
汽车检测技术-1章1概述
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朱明工作室
zhubob@
2011-5-8
授人以鱼不如授人以渔
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朱明工作室
zhubob@
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授人以鱼不如授人以渔
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1.2.2 汽车检测的分类
朱明工作室
zhubob@
1. 汽车安全环保检测 目的：对汽车进行安全环保检测是为了确保在用汽车具有符 对汽车进行安全环保检测是为了确保在用汽车具有符 对汽车进行安全环保检测是为了确保在用汽车具有 合要求的外观及车貌、良好的安全性能 排放性能， 安全性能和 合要求的外观及车貌、良好的安全性能和排放性能，把诱 发交通事故的各种隐患减小到最低程度，使汽车在高效、 发交通事故的各种隐患减小到最低程度，使汽车在高效、 安全和环保的情况下运行。 安全和环保的情况下运行。 依据：根据《机动车管理办法》和交通法规的规定，对已领 ：根据《机动车管理办法》和交通法规的规定， 有正式牌照和行驶证的机动车辆， 有正式牌照和行驶证的机动车辆，必须按规定的期限并按 照《机动车运行安全技术条件》（GB 7258—2004）的要 的要 求参加检验，称为年度检验，简称 求参加检验，称为 ，简称年检。 。 检测内容：外观检测、车下检测、机动车安全检测线检测和 外观检测、 外观检测 车下检测、机动车安全检测线检测和 路试检测等，主要进行汽车整车、发动机、转向系、 路试检测等，主要进行汽车整车、发动机、转向系、制动 照明和信号装置、行驶系、传动系、车身、 系、照明和信号装置、行驶系、传动系、车身、安全和防 护装置等方面的检测。 护装置等方面的检测。
《安全检测技术》课程笔记
《安全检测技术》课程笔记第一章：安全检测技术概述1.1 安全检测技术背景及意义安全检测技术是预防事故、保障生产和生活安全的重要手段。
随着科技的进步和工业的发展，安全检测技术在各个领域得到了广泛应用。
通过对危险源的实时监测、预警和控制，可以有效地降低事故发生的风险，保障人民生命财产安全。
1.2 安全检测技术的基本概念安全检测技术是指利用各种传感器、检测仪器和设备，对生产过程中的各种参数、环境及灾害进行实时监测、预警和控制的技术。
安全检测技术主要包括传感器技术、信号处理技术、数据通信技术、计算机技术和控制技术等。
1.3 安全检测技术的分类根据检测对象和目的的不同，安全检测技术可以分为以下几类：1.3.1 生产过程参数检测：对生产过程中的温度、压力、流量、液位等工艺参数进行监测，以确保生产过程的正常运行。
1.3.2 环境及灾害检测：对环境中的有毒有害气体、粉尘、噪声、辐射等污染物和自然灾害进行监测，以预防环境污染和灾害事故。
1.3.3 事故隐患检测：对生产过程中的设备、设施、场所等可能存在的事故隐患进行检测，以提前发现并消除隐患。
1.3.4 防爆检测：对易燃易爆场所的气体、蒸气、粉尘等危险物质进行检测，以预防火灾和爆炸事故。
1.4 安全检测技术的发展趋势随着科技的不断进步，安全检测技术也在不断发展和创新。
未来安全检测技术的发展趋势主要包括：1.4.1 网络化和智能化：利用物联网、大数据和人工智能等技术，实现安全检测信息的远程传输、智能分析和预警预测。
1.4.2 集成化和多功能化：将多种检测功能集成于一体，实现一体化检测，提高检测效率和准确性。
1.4.3 微型化和便携化：研发微型化、便携化的检测仪器和设备，方便现场检测和快速响应。
1.4.4 长寿命和低能耗：提高检测设备的稳定性和可靠性，延长使用寿命，降低能耗。
1.5 安全检测技术在我国的现状及挑战我国安全检测技术经过多年的发展，已取得了一定的成果。
然而，在技术水平和应用范围等方面，仍面临一些挑战：1.5.1 技术水平相对落后：与发达国家相比，我国安全检测技术在某些领域还存在一定的差距。
第1章传感器与检测技术概述
第1章传感与检测技术概述
第1章 传感器与检测技术概述
1.1 传感器的概念、组成和分类 1.2 传感器的基本特性
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第1章传感与检测技术概述
第1章 传感器与检测技术的理论 基础
1.1 传感器的概念、组成和分类
一、传感器的概念、组成与应用
1、 现代信息技术的三大要素：信息获取————传感器技术
第1章传感与检测技术概述
传感器的主要应用
需要量
111 110 103 81 61 47 34 31 31 78 70 61 55 59 47 111 76 93
36
27
26
21 24 20 14
信 息 处 理
电 信 电 话
科 技 测 试
设 备 控 制
交 通 控 制
输 机 机 家 照 汽 飞 船 气海 环 医防光 热 机 电 床 器 用 相 车 机 舶 象洋 境 疗火能 能 械 人 电 机 系 污 利 利 能 统 器 染 用 用 利 用
划的研究也大大促进了对酶、免疫、微生物、 体液组份以及血气、血压、血流量、脉搏等
传感器的研究。
第1章传感与检测技术概述
第1章传感与检测技术概述
光纤流速传感器 生物酶血样分析传感器 荧光材 料制作 的电子 鼻传感 器
热/光
电量
第1章传感与检测技术概述
传感器与航空及航天
第1章传感与检测技术概述
陀螺仪、阳光传
第1章传感与检测技术概述
软驱:速度,位置伺服
麦克风:电容传声器
第1章传感与检测技术概述
楼宇控制与安全防护
为使建筑物成为安全、健康、舒适、温馨的生活、工作环
境，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在楼宇中应 用了许多测试技术，如闯入监测、空气监测、温度监测、电梯 运行状况。
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2．相对误差
相对误差为绝对误差与真值之比，因测得值与真值接近，所以也可近似用 绝对误差与测得值之比值作为相对误差，一般用百分比来表示，即
0
100% 100% X0 X
（3-2）
3．引用误差
反馈测量： 输入量x
传感器
反馈传感器
放大
输出量y
特点：精度高；复杂、成本高、要求高
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三、检测方法分类
3、偏差法、零位法和微差法
偏差法： 利用测量仪表的指针相对于刻度的偏差位移直接表示测量的数值
零位法：
利用指零机构的作用，使用被测量和已知标准量两者达到平衡， 根据指零机构示值为零来确定被测量等于标准量值
电路：电源波动、元件老化、漂移、电气噪声
(3) 环境误差： 测量环境、条件引起的测量误差 空气温度、湿度，大气压力，振动，电磁场干扰，气流扰动， (4) 使用误差： 读数误差、违规操作、
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基本理论
三、测量误差的性质与分类
(1) 随机误差( random error )
第1章 传感器与检测技术的理论基础
1.1 检测技术概论
1.2 误差理论与数据处理
4 学时
1
1.1 检测技术概论
一、检测的基本概念
测量定义： 确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作
被测对象： 宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体 ……） 被测信息： 物理量（光、电、力、热、磁、声、…） 化学量（PH、成份…） 生物量（酶、葡萄糖、…） …… 全部操作： 检测器具： 传感器、检测仪器、检测装置、检测系统 检测过程： 信号采集、信号处理、信号显示、信号输出
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一、检测的基本概念
例：空调机测量控制室温
被测对象：室内空气 被测信息： 温度 检测器具：温度传感器 --- 热电阻、热电偶 操作过程：空气 热敏电阻 电信号 处理 显示
空调机
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二、检测系统的构成
一般构成：
信号检出 信号检出 信号转换 处理显示 接 口 总 线 存储 显示 分析 监控 判断 决策
信号转换
信号转换
处理显示
处理显示
┇
信号检出
信号检出：功能 --- 将被测信号的转换为电信号的变化（detection） 器件 --- 传感器（sensor, transducer） 信号转换：功能 --- 将传感器的输出信号转换为便于处理的形式（conversion） 器件 --- 信号调理电路（signal conditioning circuit） 处理显示：功能 --- 分析（analysis）、处理（processing）、显示（display） 其它环节：通讯接口/总线接口(RS232、RS485、GPIB、 4 PCI、· · · · · · ) 存储、监控、决策
为了计算和划分准确度等级的方便，通常采用引用误差，它是从相 对误差演变过来的，定义为绝对误差与测量仪表量程之比，用百分数 表示，即
f 100% Xm
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（3-3）
X m ——测量仪表的量程。
基本理论
二、测量误差的来源
(1) 原理误差：测量原理和方法本身存在缺陷和偏差 近似：理论分析与实际情况差异 如：非线性 比较小时 可以近似为线性 假设：理论上成立、实际中不成立 如：误差因素互不相关 方法：测量方法存在错误或不足 如：采样频率低、测量基准错误 (2) 装置误差：测量仪器、设备、装置导致的测量误差 机械：零件材料性能变化、配合间隙变化、传动比变化、蠕变、空程
Δx – 测量误差 （1-1）x – 测量结果 x0 – 真值 如：三角形内角和180°
1m=1 650 763.73 λ
(氪-86的能级跃迁在真空中的辐射波长)
相对真值： 利用高一等级精度的仪器或装置的测量结果作为近似真值 标准仪器的测量标准差< 1/3 测量系统标准差 → 检定
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1．绝对误差
误差定义、来源、分类、测量精度
§ 1.2.2 数据处理的一般方法
算术平均法、最小二乘法、一元线性回归….
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基本理论
一、 测量误差的定义
定义： 测量结果与其真值的差异 定性概念，定量表示
x x x0
真值： 被测量的客观真实值
理论真值： 理论上存在、计算推导出来 约定真值： 国际上公认的最高基准值 如：基准米
检测系统构成
力 位移 速度 加速度 压力 流量 温度 电阻式 电容式 电感式 压电式 热电式 光电式 磁电式 电桥 放大器 滤波器 调制器 解调器 运算器 阻抗变换器
中间变换
笔式记录仪 光线示波器 磁带记录仪 电子示波器 半导FFT 实时信号分析仪 电子计算机
微差法：
偏差法和零位法的结合 被测量大值与标准量大体平衡 被测量+被测量余数
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三、检测方法分类
思考：
杆秤、磅秤和天平分别属于何种检测方法？
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四、现代检测技术发展趋势
智能化 虚拟化 网络化 微型化 软测量技术
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1.2 误差理论与数据处理
§ 1.2.1 测量误差的基本理论
被测对象
传感器
实验结果
测量装置
处理装置
激发装置
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三、检测方法分类
1. 直接测量 （绝对测量、相对测量） 、间接测量与组合测量 2. 开环测量与闭环测量 3. 偏差法、零位法、微差法
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三、检测方法分类
1、直接测量与间接测量
• 直接测量：直接将被测量与标准量进行比较 标准计量单位（如米尺、光栅尺、 激光、……）
结 果：20.08 mm
特点：精度高；复杂、成本高、要求高
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三、检测方法分类
• 间接测量 测量与被测量有一定函数关系的参量，被测量 由计算获得
如测导线的导电率ρ：
4l 2 d R
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三、检测方法分类
2、开环测量与闭环测量
输入量x 传感器 输出量y
开环测量：
特点：简单、直观、明了； 测量精度不高
标准量
绝对测量
定值标准量（如某一固定尺寸）
相对测量
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三、检测方法分类
-- 绝对测量： 采用仪器、设备、手段测量被测量，直接得到测量值
测量结果：20.1 mm
特点：简单、直观、明了； 测量精度不高
-- 相对测量： 将被测量直接与基准量比较，得到偏差值
基准量：20.00 mm 测量值：+0.08 mm