检测技术与控制工程-1.1 检测技术概述
传感器与检测技术1
第1章 传感器与检测技术基础检测技术是人们认识和改造世界的一种必不可少的重要技术手段。
而传感器是科学实验和工业生产等活动中对信息资源的开发获取、传输与处理的一种重要手段。
我们已经知道，对于电量参数的测量具有测量精度高、反应速度快、能自动连续地进行测量、可以进行遥测、便于自动记录、可以与计算机方便地连接进行数据处理、也可采用微处理器做成智能仪表、能实现自动检测与转换等一系列优点。
但是在工程上和实际的测量中，所需要测量的参数往往有相当大的部分为非电量，例如温度、位移、压力、流量等，所以通常就把将这些非电量转换为电信号输出的装置或设备称为传感器。
传感器与检测技术是一门随着现代科学技术发展而迅猛发展的综合性技术学科，广泛应用于人类的社会生产和科学研究中，起着越来越重要的作用，成为国民经济发展和社会进步的一项必不可少的重要技术。
检测的基本任务就是获取有用的信息，通过借助专门的仪器、设备，设计合理的实验方法以及进行必要的信号分析与数据处理，从而获得与被测对象有关的信息，最后将结果提供显示或输入其他信息处理装置、控制系统。
因此，传感器与检测技术属于信息科学范畴，它与通信技术、计算机技术一起分别构成信息技术系统的“感官”、“神经”和“大脑”，是信息技术的三大支柱(传感技术、通信技术和计算机技术)之一。
检测技术的发展与生产和科学技术的发展是紧密相关的，它们互相依赖、相互促进。
现代科技的发展不断地向检测技术提出新的要求，推动了检测技术的发展。
与此同时，检测技术迅速吸取各个科技领域(如材料科学、微电子学、计算机科学等)的新成果，开发出新的检测方法和先进的检测仪器，同时又给科学研究提供了有力的工具和先进的手段，从而促进了科学技术的发展。
在各种现代机械设备的设计和制造中，检测技术的成本已达到设备系统总成本的50%～70%。
据资料统计：一辆汽车需要30～100余种传感器及配套检测仪表用以检测车速、方位、转矩、振动、油压、油量、温度等；而一架飞机需要3600余种传感器及配套检测仪表用来监测飞机各部位的参数(压力、应力、温度等)和发动机的参数(转速、振动等)等。
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。
化学分析与检测技术作业指导书
化学分析与检测技术作业指导书第1章绪论 (4)1.1 化学分析与检测技术概述 (4)1.2 常用化学分析方法简介 (4)1.2.1 光谱分析法 (4)1.2.2 色谱分析法 (5)1.2.3 电化学分析法 (5)1.2.4 质谱分析法 (5)1.2.5 X射线分析法 (5)1.2.6 热分析法 (5)第2章实验室安全与质量控制 (5)2.1 实验室安全常识 (5)2.1.1 安全规则 (5)2.1.2 紧急处理 (6)2.1.3 化学品管理 (6)2.1.4 实验室设备使用 (6)2.2 实验室质量控制方法 (6)2.2.1 采样与样品处理 (6)2.2.2 实验方法验证 (6)2.2.3 校准曲线制备 (6)2.2.4 质量控制样品 (6)2.2.5 仪器设备校准与维护 (6)2.3 实验数据记录与处理 (6)2.3.1 数据记录 (6)2.3.2 数据处理 (6)2.3.3 数据报告 (7)2.3.4 数据保存 (7)第3章滴定分析法 (7)3.1 酸碱滴定法 (7)3.1.1 基本原理 (7)3.1.2 试剂与仪器 (7)3.1.3 操作步骤 (7)3.2 氧化还原滴定法 (7)3.2.1 基本原理 (7)3.2.2 试剂与仪器 (7)3.2.3 操作步骤 (8)3.3 配位滴定法 (8)3.3.1 基本原理 (8)3.3.2 试剂与仪器 (8)3.3.3 操作步骤 (8)第4章重量分析法 (8)4.1 沉淀重量法 (8)4.1.2 试剂与仪器 (9)4.1.3 操作步骤 (9)4.2 蒸馏重量法 (9)4.2.1 原理 (9)4.2.2 试剂与仪器 (9)4.2.3 操作步骤 (9)4.3 萃取重量法 (9)4.3.1 原理 (9)4.3.2 试剂与仪器 (9)4.3.3 操作步骤 (10)第5章光谱分析法 (10)5.1 紫外可见光谱法 (10)5.1.1 原理 (10)5.1.2 仪器与设备 (10)5.1.3 实验操作 (10)5.1.4 应用 (10)5.2 红外光谱法 (10)5.2.1 原理 (10)5.2.2 仪器与设备 (10)5.2.3 实验操作 (11)5.2.4 应用 (11)5.3 原子吸收光谱法 (11)5.3.1 原理 (11)5.3.2 仪器与设备 (11)5.3.3 实验操作 (11)5.3.4 应用 (11)第6章色谱分析法 (11)6.1 气相色谱法 (12)6.1.1 基本原理 (12)6.1.2 仪器设备 (12)6.1.3 样品处理 (12)6.1.4 操作步骤 (12)6.1.5 应用实例 (12)6.2 液相色谱法 (12)6.2.1 基本原理 (12)6.2.2 仪器设备 (12)6.2.3 样品处理 (12)6.2.4 操作步骤 (12)6.2.5 应用实例 (13)6.3 毛细管电泳法 (13)6.3.1 基本原理 (13)6.3.2 仪器设备 (13)6.3.3 样品处理 (13)6.3.5 应用实例 (13)第7章电化学分析法 (13)7.1 库仑滴定法 (13)7.1.1 基本原理 (13)7.1.2 仪器与设备 (13)7.1.3 实验步骤 (14)7.1.4 注意事项 (14)7.2 伏安法 (14)7.2.1 基本原理 (14)7.2.2 仪器与设备 (14)7.2.3 实验步骤 (14)7.2.4 注意事项 (14)7.3 电导分析法 (14)7.3.1 基本原理 (15)7.3.2 仪器与设备 (15)7.3.3 实验步骤 (15)7.3.4 注意事项 (15)第8章荧光分析法 (15)8.1 荧光光谱法 (15)8.1.1 基本原理 (15)8.1.2 仪器设备 (15)8.1.3 样品制备 (15)8.1.4 操作步骤 (15)8.2 时间分辨荧光法 (15)8.2.1 基本原理 (15)8.2.2 仪器设备 (16)8.2.3 样品制备 (16)8.2.4 操作步骤 (16)8.3 荧光偏振法 (16)8.3.1 基本原理 (16)8.3.2 仪器设备 (16)8.3.3 样品制备 (16)8.3.4 操作步骤 (16)第9章热分析法 (16)9.1 热重分析法 (16)9.1.1 概述 (16)9.1.2 仪器与设备 (16)9.1.3 实验步骤 (17)9.1.4 结果与分析 (17)9.2 差示扫描量热法 (17)9.2.1 概述 (17)9.2.2 仪器与设备 (17)9.2.3 实验步骤 (17)9.3 热裂解气相色谱法 (18)9.3.1 概述 (18)9.3.2 仪器与设备 (18)9.3.3 实验步骤 (18)9.3.4 结果与分析 (18)第10章化学分析与检测技术在现代科学研究中的应用 (19)10.1 环境监测中的应用 (19)10.1.1 大气监测 (19)10.1.2 水质监测 (19)10.1.3 土壤监测 (19)10.2 生物医药领域的应用 (19)10.2.1 药物分析 (19)10.2.2 生物大分子检测 (19)10.2.3 生物组织分析 (19)10.3 食品安全检测中的应用 (19)10.3.1 农药残留检测 (20)10.3.2 食品添加剂检测 (20)10.3.3 微生物检测 (20)10.4 材料科学研究中的应用 (20)10.4.1 材料组成分析 (20)10.4.2 结构表征 (20)10.4.3 功能测试 (20)第1章绪论1.1 化学分析与检测技术概述化学分析与检测技术是研究和应用化学分析原理、方法及仪器设备，对物质的组成、性质和含量进行定性和定量分析的一门科学。
实时荧光PCR检测食品肉类种源的方法探讨
分析与检测1 PCR检测技术概述1.1 PCR技术简介PCR技术始于1985年，其用于特定的DNA片段的快速检测，与传统的检测方法相比，能够对特定的成分进行快速检测，并能够快速检测出目标物质中的不同成分，因此，该技术在目前的食品成分检测和致病菌检测等多方面均得到了越来越广泛的 应用[1]。
1.2 PCR技术的优势传统的成分检测环节往往需要大量的人力物力，且操作的复杂程度高，由于各种成分的生物特性和化学性质都有着一定的区别，对各个成分进行分别鉴定时，经常需要多次调整环境的pH、温度等参数，任何一个环节的失误都可能导致前功尽弃，而PCR技术的应用，有效解决了上述问题[2]。
具体来看，PCR技术主要表现出以下两方面的优点：①便利性好，与传统方法相比，PCR技术只需使用较少的设备和常规的操作步骤即可实现检测，整个过程更加便捷；②速度快，可以短期进行大量的检测[3-4]。
2 食品中肉类种源的实时荧光PCR检测2.1 实验材料2.1.1 实验试剂实验试剂包括琼脂糖、GelRed染色剂、50 bp DNA Ladder、无水乙醇、DNA提取试剂盒、DreamTaq PCR Master Mix，以及市售的牛肉卷样品和牛肉。
2.1.2 实验仪器实验仪器包括高速冷冻离心机、恒温水浴槽、涡旋振荡器、电子天平、生物分光光度计、制冰机和实时荧光PCR仪。
2.2 实验方法2.2.1 样品处理及基因组模板制备首先，采用剪刀和研钵，将所购买的样品剪碎和研磨，以进行匀质处理，其中，牛肉样品需要先在105 ℃下烘干，而后再进行均质处理。
两种样品的均质处理，应当保持一定距离，分开进行，避免交叉污染。
在均质处理步骤完成后，按照DNA试剂盒上的说明进行后续操作，以获取OD260/OD280比值处于1.7～2.0区间内的动物组织DNA。
2.2.2 引物与探针的合成及有效性验证根据Genbank所公布的基因序列，并通过Meglign软件进行对比分析，选取匹配度低和差异大的序列片段，并使用primer express2.0软件，在引物探针设计原则指导下，设计牛源成分的特异性引物和探针。
检测技术概述
kHz、MHz（106Hz）、GHz（109Hz）
二、检测技术旳作用与意义
1、产品检验和质量控制旳主要手段
被动检测
主动检测（在线检测）
质量控制领域
2、在大型设备安全经济运营监测中得到广泛应用
故障监测系统 动态监测
确保设备和人员安全 提升经济效益
3、自动化系统中不可缺乏旳构成部分
管理 生产过程： “物流”控制 “信息流”
检测技术概述
一、检测旳基本概念
1、检测与测量： 检测是意义更为广泛旳测量
测量：以拟定被测对象旳属性和量值为目旳旳全部操作 检测技术： 测量 信号检出（极为主要） 检测过程：信息提取、信号转换存储与传播、显示统计、分析处理
检测技术：检测措施、检测构造、检测信号处理 --- 综合性技术
2、检测旳分类
*按被测量值旳物理属性分类：电量、非电量 *按检测原理分类（物理旳、化学旳、生物学旳）：
USB、 IEEE-488、 RS-232（串行）、并行 （硬件系统）
总线：传送数字信号旳公共通道 ---- 信号线旳集合 RS-232C、VXI、Centronics（并行）
（规范、构造形式）
四、检测措施
选择：被测量旳性质、特点和测量任务要求 分类：
（1）按测量手续：直接测量、间接测量 （2）按测量值旳取得方式：偏移法测量、零位法测量、
米 ----光在真空中1s时间内传播距离旳1/299792485
实物单位----公斤原则原器
SI 组合单位： 由基本单位导出
能量（J）=力 距离 =质量 加速度 距离
J = kg（m/s2）m = m2·kg/s2
能量 --- 焦（耳）：长度、质量、时间 （科学家） 大得多/小得多----词头：mm、m、nm（10-9m）；
验收检验中的自动化检测技术
验收检验中的自动化检测技术一、自动化检测技术概述自动化检测技术是指利用计算机、传感器、机器人等自动化设备和系统，对产品或过程进行自动检测、监控和控制的技术。
这种技术在现代工业生产中越来越重要，它能够提高检测效率、准确性和可靠性，减少人为错误，降低生产成本。
1.1 自动化检测技术的核心特性自动化检测技术的核心特性包括以下几个方面：- 高效率：自动化检测设备能够连续不断地进行检测，不受人工疲劳的影响，大大提高了检测速度。
- 高精度：通过高精度传感器和先进的算法，自动化检测技术能够实现对微小差异的精确识别。
- 可重复性：自动化检测系统能够保证检测结果的一致性和可重复性，减少人为因素的干扰。
- 灵活性：自动化检测系统可以根据不同的检测需求进行调整和编程，适应多变的生产环境。
1.2 自动化检测技术的应用场景自动化检测技术的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 产品质量检测：在生产线上自动检测产品的外观、尺寸、性能等，确保产品质量符合标准。
- 过程监控：实时监控生产过程中的关键参数，确保生产过程的稳定性和可控性。
- 故障诊断：通过分析检测数据，及时发现生产过程中的异常情况，进行故障诊断和预警。
- 预测性维护：通过收集和分析设备运行数据，预测设备可能出现的故障，提前进行维护，减少停机时间。
二、自动化检测技术的实现自动化检测技术的实现涉及到多个方面的技术和设备，包括传感器技术、数据处理技术、控制技术等。
2.1 传感器技术传感器是自动化检测系统中的关键部件，它能够将物理量或化学量转换为电信号，为后续的数据处理提供基础。
传感器的种类繁多，包括温度传感器、压力传感器、位移传感器、图像传感器等，根据不同的检测需求选择合适的传感器。
2.2 数据处理技术数据处理技术是自动化检测系统的核心，它包括数据采集、数据存储、数据分析和数据展示等环节。
通过先进的算法和软件，自动化检测系统能够从大量数据中提取有价值的信息，实现对产品或过程的准确评估。
传感器与检测技术基础知识-下载[1]重点
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（1）直接测量与间接测量 Ⅰ.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称为直接测量。直接 测量是工程技术中大量采用的方法，其优点是直观、 简便、迅速，但不易达到很高的测量精度。 Ⅱ.间接测量 首先，对和被测量有确定函数关系 的几个量进行测量，然后，再将测量值代入函数关系 式，经过计算得到所需结果。这种测量方法，属于间 接测量。测量结果y和直接测量值xi(i＝1，2，3…)之 间的关系式为: y＝f(x1x2x3…) 。间接测量手续多， 花费时间长，当被测量不便于直接测量或没有相应直 接测量的仪表时才采用。
量程点, 可以得到端基线性度。
4. 迟滞
迟滞特性表明检测系统在正向和反向行程期间，
输入—输出特性曲线不一致的程度。也就是说，对
同样大小的输入量，检测系统在正、反行程中，往
往对应两个大小不同的输出量，如右下图所示。通
过实验，找出输出量的
y
这种最大差值，并以满量程 ymax
输出YFS的百分数表示，
1
ΔH max
1.2.3 检测技术的发展趋势 检测技术的发展趋势主要有以下两个方面: 第一，新原理、新材料和新工艺将产生更多品质优
良的新型传感器。例如光纤传感器、液晶传感器、以高分 子有机材料为敏感元件的压敏传感器、微生物传感器等。
第二，检测系统或检测装置目前正迅速地由模拟式、 数字式向智能化方向发展。带有微处理机的各种智能化仪 表已经出现，这类仪表选用微处理机做控制单元，利用计 算机可编程的特点，使仪表内的各个环节自动地协调工作， 并且具有数据处理和故障诊断功能，成为一代崭新仪表， 把检测技术自动化推进到一个新水平。
指示仪
被测量 传感器
测量 电路
记录仪
电源
传感器与测试技术概述
传感器按被测量的性质划分，可分为位移传感器、速度传感器、加 速度传感器、转速传感器、力矩传感器、压力传感器、流量传感器、温 度传感器、湿度传感器、浓度传感器等等。由于这种分类方法是按被测 量命名的，因而能够明确地指出传感器的用途，方便地表示传感器的功 能，便于使用者选用。生产厂家和用户都习惯于这种分类方法。
传感器敏感元件的性能、尺寸不仅与材料有 关，而且还与加工工艺及技术有关。
将多种功能的敏感元件或同一功能的多个敏感 元件集成在一个芯片上，就可以检测多种被测量。
1.3 本课程的特点及任务要求
传感器与测试技术是一门技术基础课，它涉及到工程数学、电工电子学、控 制技术、计算机技术、机械技术、数据处理技术等多门学科和技术。在学习中要 综合运用所学的各种知识，在获得测试技术知识和技能的基础上，着重培养灵活 合理应用基础知识解决工程实际问题的能力。
传感器与测试技术
1.1 测试基础
1.1.1 测试的含义
所谓测试，就是具有试验性质的测量，它是试验和测量的综合。
测试
试验 测量
试验是对未知事物探索认识的过程，是对被研究的 对象或系统进行试验性研究的过程。通常是将被研究对 象或系统置于某种特定的或人为构建的环境条件下，通 过试验数据来探讨被研究对象的性能的过程。
1.2.3 传感器的发展趋势
半导体材料
半导体材料包括单晶硅、多 晶硅、非晶硅、硅蓝宝石等半导 体硅材料。
新材料、新
传
功能的开发
感
器
的
发
新工艺、新
展
技术的应用
趋
势
1检测技术基础知识-概述
主要测量被测量随时间的变化规律。
2.频域测量（稳态测量）
主要目的是获取待测量与频率之间的关系。
3.数据域测量（逻辑量测量）
主要是用逻辑分析仪等设备对数字量或电路的逻辑状
态进行测量。
4.随机测量（统计测量）
主要是对各类噪声信号进行动态测量和统计分析。
1.5 xm m xm 100 1.5V 100
可见：同一量程内，测得值越小，示值相对误差 越大。因此测量中所用仪表的准确度并不是测量 结果的准确度，一般测得值的准确度是低于仪表 的准确度，在示值和满度值相等时两者才相等。 例2：某1.0级电流表，满度值Xm=100uA，求测量值 测量时，为减小误差，示值应尽量接近满度值， 一般也不小于满度值的2/3为宜。 X1=100uA，X2=80uA，X3=20uA时的绝对误差和示值
小依次划分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0七级。 如某电压 表S=0.5，即表明它的准确度等级为0.5级，也就是它的满度相对 误差不超过0.5%，即 m 0.5% ，习惯上写成 m 0.5%。
例1：某电压表S=1.5，试标出它在0-100V量程中的最
大绝对误差。 解：该表在0-100V量程内上限值（仪表满度值）为 Xm=100V，而S=1.5，所以
第三节 误差理论
3.1 测量误差的基本概念
误差公理 真值 指定真值（约定真值） 实际值（相对真值） 标称值 示值（测量值）
3.2 测量误差的分析
1.按表示方法分析 （1）绝对误差：示值AX与被测量真值A0之间的差值。
Δ A=AX-A0 式中： Δ A为绝对误差，AX为示值（测量值）， A0为被测量的真值，但该值一般很难得到，所以 一般用实际值A来代替被测量的真值。即绝对误差一般表 示为Δ X=AX-A 修正值：实际值A与示值AX之间的差值。 C=A-AX C为修正值，其绝对值和绝对误差Δ X相等，但符号相反。 即： C= -Δ X =A-AX
安全检测与监控技术
1.3.2 检测系统的分类
按被测参量分类 电工量、热工量、机械量、物性和成分量、光学 量、状态量 按被测参量的检测转换方法分类 电磁转换、光电转换、其它 按使用性质分类 标准表、实验室表、工业用表
1.4 安全检测技术的发展趋势
高速数据采集系统 先进技术的发展 1、传感器向新型、微型、智能型方向发展和多 传感器融合技术的应用。2、柔性测试系统。3、 测量仪器向高精度、多功能、小型化、在线监测、 性能标准化和低价格发展。 4、参数测量和数据处 理以计算机为核心，使测量、分析、处理、打印、 绘图、状态显 示及故障预报向自动化、集成化、 网络化发展。5、大型设备的测试。6、微观系统 的测试。7、视觉测试技术。8、智能结构。 虚拟仪器的应用
第2章 温度检测
温度标准与测量方法 接触式温度检测 非接触式温度检测
2.1 温度标准与测量方法
温度是国际单位制给出的基本物理量之一。 温度就是表征物体冷热程度的一个物理量，从微观上 说是物质分子运动平均动能大小的标志。自然界中的 许多物理现象和化学反应都紧密的与温度相关，温度 的变化会影响到物体的尺寸、体积、密度、硬度、弹 性系数、电导率、磁导率、热容量等值。温度是安全 检测的重要参数之一，在防火防爆、保证设备强度等 方面起着重要的作用。
安全检测与监控技术
第1章 安全检测概述
安全检测在安全科学中的地位与任务 安全检测与工业运行状态信息的关系 安全检测系统的组成和分类 安全检测技术的发展趋势
1.1安全检测在安全科学中的地位与任务
工业革命给人类带来了无穷的财富，但是，工 业事故和工业灾难与科技发展和社会进步 伴随而来， 从泰坦尼克号到切尔诺贝利核泄露，人类经历了无 数次危险和灾难。现代化学工业、高能技术、高新 技术、航空航天技术、核工业技术以及探海技术的 发展以及规模装置、大型联合装置的出现，使技术 密集性、物质高能性和过程高参数性更为突出,使得 当代工业生产、科学探索、经济运行中的事故更具 突发性、灾难性、社会性。由于事故现象越来越复 杂，损失越来越惨重，迫使人们必须认真地去分析 事故现象，研究事故规律，建立安全科学，发展安 全工程学科。
检测与转换技术
温度检测是工业生产中常见的检测技术之一，用于测量物体的温度或环境温度。
详细描述
温度检测的方法包括热电偶、热电阻、红外线等，广泛应用于冶金、化工、电 力、食品等领域，对生产过程中的温度进行实时监控，确保产品质量和安全。
压力检测
总结词
压力检测是通过测量流体或气体的压 力来获取相关信息的一种检测技术。
检测与转换技术
• 检测技术概述 • 常见检测技术 • 转换技术概述 • 常见转换技术 • 检测与转换技术的未来发展
01
检测技术概述
定义与分类
定义
检测技术是指通过特定的方法或设备，对目标进行测量、观 察和判断，以获得其状态、性质、参数等信息的手段。
分类
根据不同的分类标准，检测技术可以分为多种类型，如按测 量原理可分为电学、光学、磁学等；按测量方式可分为接触 式和非接触式；按测量目的可分为定性检测和定量检测。
物位检测
总结词
物位检测是测量液体或固体物料在容 器或设备中的位置或高度的技术。
详细描述
物位检测的方法包括雷达物位计、超 声波物位计等，广泛应用于化工、食 品、制药等领域，用于监测储罐液位、 固体物料高度等，确保生产过程的稳 定性和连续性。
成分分析检测
总结词
成分分析检测是通过化学或物理方法测量物质中各种成分含量的技术。
品质量。
医疗卫生
在医疗领域，检测技术用于对 人体生理参数、疾测
在环境保护领域，检测技术用 于对空气、水质、土壤等进行 监测，以评估环境质量。
科学研究
在科学研究中，检测技术用于 对各种物理量、化学量、生物 量等进行测量，以推动科学技
术的发展。
02
常见检测技术
温度检测
数据科学
工程检测工法-概述说明以及解释
工程检测工法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述工程检测工法是指通过特定的方法和技术手段对工程项目进行全面、系统和科学的检测和评估。
它是工程建设过程中非常重要的环节，可以帮助保证工程项目的质量和安全，减少施工风险，并提高工程的可靠性和可持续性。
工程检测工法主要包括对结构、土壤、材料、施工工艺等方面进行检测。
在结构方面，通过对建筑物、桥梁、隧道等的力学性能、稳定性和耐久性等进行检测，可以及时发现和解决潜在的结构问题，避免发生工程事故。
在土壤方面，通过对土质的物理力学特性和水文地质条件进行检测，可以了解土体的承载能力和稳定性，为工程设计和施工提供可靠的依据。
在材料方面，通过对混凝土、钢材、沥青等建筑材料的强度、耐久性和质量进行检测，可以确保材料的合格率和工程的使用寿命。
在施工工艺方面，通过对施工工艺、施工工艺参数和施工方案的检测，可以控制工程的质量和进度，确保工程的顺利进行。
工程检测工法的目的是为了保证工程项目的质量和安全。
通过对工程项目的全面检测和评估，可以及时发现和解决工程问题，提高施工质量，减少施工风险，避免工程事故的发生。
同时，工程检测工法还可以提供科学的数据和依据，为工程设计和施工提供可靠的参考，确保工程的可靠性和可持续性。
综上所述，工程检测工法是工程建设中不可或缺的环节。
它通过对工程项目的全面检测和评估，保证工程的质量和安全，同时为工程设计和施工提供科学的依据，是确保工程可靠性和可持续性的重要手段。
在今后的工程建设中，我们应该进一步加强对工程检测工法的研究和应用，提高其水平和效果，为工程建设提供更好的保障。
1.2 文章结构文章结构部分说明了整篇文章的组织结构，以便读者能够清晰地了解文章的布局和内容安排。
文章结构的编写应该简明扼要，让读者能够一目了然地了解文章的组织方式。
在本文中，文章结构可以按如下方式进行描述：文章结构部分：本文共分为引言、正文和结论三个部分。
1. 引言部分介绍了工程检测工法的背景和重要性，旨在为读者提供对该主题的概述和认识。
检测技术与控制工程基础讲义
检测技术与自动控制工程基础材料成型及控制工程专业(必修)课程讲义南京农业大学工学院机械工程系机电工程教研室2012年1月第一章检测系统概论1.1 概述1.1.1 认识检测(测试)技术的重要性1、认识检测技术●检测是科学地认识各种现象的基础性的方法和手段。
●检测技术是所有现代科学技术的基础。
●检测技术是科学技术的重要分支,是一门具有特殊性的专门科学和专门技术,又称测试技术。
●现代科学技术的发展,尤其是计算机技术、通信技术、微电子技术等学科的迅猛发展，推动了检测技术的飞速发展，反过来，检测技术的发展又进一步推动了现代科学技术在工程实践中的应用，加快了科学技术向生产力的转化过程。
2、检测技术的作用●检测技术在国民经济各个部门和科学研究各个领域的应用日益广泛，已成为促进生产和科学技术发展的有力手段，使用先进的检测技术是科学技术现代化的重要标志之一，是科学技术现代化必不可少的条件。
●利用检测技术手段，可以有效地揭示出表征各种生产工艺和技术操作过程特征的有关物理参量，能更深刻地认识和把握客观过程的本质和规律性，从而有利于生产工艺和生产设备的研究与改造。
●检测反馈环节是构成高精度闭环控制系统的必要环节，检测技术的发展推动了生产过程的机械化与自动化水平，推动了科学技术向高、精、尖方向的发展，例如机器人技术、海洋石油钻探、航空航天以及外太空探索等都依赖高精度、高可靠性的检测技术的发展。
●检测动态物理量。
对于从事机械制造业的工程技术人员，不仅面临着静态几何量的测量，随着科学技术的发展，还越来越多地面临着许多不可避免的动态物理量的检测（如位移、振动、力、流量、温度、噪声等）。
这些动态量的检测，大量地使用非电量电测法，即通过传感器将被测量变换为电量，而后，要对电信号进行各种变换与处理来达到最终的检测目的。
P1机床动态量检测例子。
●机械工程中许多理论和计算方法只具有粗略估算性质，往往不是很准确，因此只能通过测试获得数据并进行分析，才能了解与实际工况较接近的承载及变形情况、动态过程的载荷特征和运动参数的情况。
控制工程基础课件第一章
反馈(Feedback)就是指输出量通过适当的检测装置将信号全部或一部分返回输入端，使之与输入量进行比较。
反馈控制原理：基于反馈基础上的“检测偏差用以纠正偏差”的原理
负反馈(Negative Feedback)是指反馈信号与系统的输入信号的方向相反的反馈形式。
在开车过程中，司机用眼睛观察转速表上的实际车速并由大脑将实际车速与希望车速进行比较，大脑根据比较后的偏差对脚发出指令，控制油门踏板，从而使实际车速与希望车速一致。在这里人与车构成了一个系统。在该系统中，眼睛将实际车速这一信息送入大脑并与大脑中储存的车速信息进行比较，这一过程就是信息反馈过程。
输入量
输出量
在上述系统中，人直接参与了反馈控制过程，因此这是一个人工反馈控制系统。在自动控制系统中，反馈是用自动控制元件完成的。现以恒温箱温度自动控制为例，说明自动控制系统的控制过程。
输入量
输出量
例：恒温箱控制系统
T
t
二、开环控制与闭环控制
§1.2 自动控制系统的基本控制，如图 输入信号：电流 （时间的函数） 控制装置：开关 ，电阻丝 被控对象：炉子 输出信号：炉温 特点：控制装置只按照给定的输入信号对被控对象进行单向的控制，被控对象的输出不影响控制。
本课程主讲内容：
第一章：控制理论的基本概念 开、闭环，分类，基本要求 第二章：数学模型
微分方程 传递函数 结构图 信号流程图
根据自动控制理论的内容和发展的不同阶段，控制理论可分为“经典控制理论”和“现代控制理论”两大部分。 “经典控制理论”的内容是以传递函数为基础，以频率法和根轨迹法作为分析和综合系统基本方法，主要研究单输入，单输出这类控制系统的分析和设计问题。
“现代控制理论”是在“经典控制理论”的基础上，于60年代以后发展起来的。它的主要内容是以状态空间法为基础，研究多输入，多输出、时变参数、分布参数、随机参数、非线性等控制系统的分析和设计问题。最优控制、最优滤波、系统辨识、自适应控制等理论都是这一领域重要的研究课题，近代计算机技术和现代应用数学的结合，又使现代控制理论在大系统理论和模仿人类智能活动的人工智能控制等诸多领域有了重大发展。
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四、检测技术的基本概念
检测的基本概念
利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，通过测量 的方式获得生产、科研、生活等各方面的有关信息。 检测过程： 信息提取、信号转换存储与传输、显示记录、分析处理
检测技术： 检测方法、检测结构、检测信号处理 --- 综合性技术
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检测技术的重要性：
产品检验和质量控制的重要手段 大型设备的安全、经济运行监测 自动化系统中的重要组成部分 检测技术的发展推动着科学技术的发展 （科学技术的发展带动检测技术发展）
地位：
与生产、生活、科技关系密切，在人类的一切活动领域 都占有重要地位。
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• 工业生产
检测技术是带动国民经济增长的一个 关键领域 在美国：检测技术占4%，拉动经济增长66%
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例：某指针式万用
表的面板如图所示， 问：用它来测量直流 、交流（~）电压时， 可能产生的满度相对 误差分别为多少？
例：用指针式万用 表的10V量程测量 一只1.5V干电池的 电压，示值如图所 示，问：选择该量 程合理吗？
用2.5V量程测 量同一只1.5V干 电池的电压，与 上图比较，问示 值相对误差哪一
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检测的分类
* 按被测量值的物理属性分类： 电量、非电量 * 按检测原理分类（物理的、化学的、生物学的）： 电磁法、光学法、超声法、核辐射法、电化学分析等 * 按检测方法分类：
动态和静态、主动和被动、直接与间接、 接触式与非接触式、
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静态测量
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对缓慢变化的对象进 行测量亦属于静态测量。
最高、最低 温度计
(1) 检测技术在工业生产领域的应用
在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位…. 离线检测：零件参数、尺寸与形位公差、品质参数 作用：现代工程装备中，检测环节的成本约占50~70%
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各种自控系统中，测试环节起系统感官的作用，是其重要组成部分。
a) 生产加工过程参数监测
切削力测量，机床振动测量、加 工噪声测量，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。
发动机：向发动机的电子控制单元（ECU）提供发动机的工作状况信息， 对发动机工作状况进行精确控制 温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等
底 盘：控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等 车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温
车 身：提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等 温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等
个大？
误差产生的因素：1.粗大误差
明显偏离真值的误差称为粗大误差，也叫过失 误差。粗大误差主要是由于测量人员的粗心大意及 电子测量仪器受到突然而强大的干扰所引起的。如 测错、读错、记错、外界过电压尖峰干扰等造成的 误差。就数值大小而言，粗大误差明显超过正常条 件下的误差。当发现粗大误差时，应予以剔除。
1.1 检测技术的概述
一、检测技术的地位 1. 信息化是科学技术发展的必然
历史时代： 手工化
机械化
自动化 信息化 …
生产方式：
人与简 单工具
动力机 与机械
自动测 量控制
智能机 械装置
…
1
2.信息获取即检测
…
信息
获取 传输 处理 控制
• 获取信息 是控制系统信息源头
二、检测技术的作用
• 检测技术是科学研究的先行官
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 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
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家用电器检测技术
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”
俄国化学家门捷列夫指出“科学是从测量开始的，没有 测量就没有科学”
近80年来，与科学仪器密切相关的诺贝尔奖获得者达38人
检测是科学地认识各种现象的基础性的方法和手段。从这种意义上 讲，检测技术是所有科学技术的基础，是知识的起点，也是你进入科学 殿堂的开端。
动态测量
地震测量 振动波形
直接测量
电子卡尺
间接测量
对多个被测量进行测量，经过计算求得被 测量（阿基米德测量皇冠的比重）。
接触式测量
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非接触式测量
例：雷达测速
车载电子警察
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离线测量
产品质量检验
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在线测量
在流水线上，边加工，边检验，可提高产品的 一致性和加工精度。
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测量误差及分类
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防非典首都机场三秒测体温（非接触式） B超
非接触式红 外测温
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智能电子警察监测系统
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自动收费系统
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检测技术与环境保护
NO2
O2
SO2
CO
CO2
H2S H2O
HCl HF NH3
dust
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三、现代检测技术的发展趋势
• 提高检测系统的检测分辨率、精度、稳定性和可靠性 • 利用新技术新原理研制新型传感器，以组成新型的自动检测 系统和填补自动检测系统的空白； • 微电子技术、微型计算机技术与传感器技术相结合构成新一 代的智能化自动检测系统； • 采用多传感器去探索检测线的、面的和体的空间参数及综合 参数，以构成特殊的自动检测系统。
绝对误差：
Δ =Ax－Ａ0
(1-1)
Байду номын сангаас
某采购员分别在三家商店购买100kg大米、 10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但 该采购员对卖巧克力的商店意见最大，是何原因？
仪表的准确度等级和基本误差
例：某指针式电压表的精度为2.5级，用它 来测量电压时可能产生的满度相对误差为 2.5% 。
液化气烟雾报警器 摄像机
遥控器
智能洗衣机
空调
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检测技术在日常生活中的应用：与日俱增
医疗卫生：
体温计：接触式---水银，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
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检测技术在医疗及人体医学上的应用
胎儿心电图仪 心电监护仪 监测血压、心律、呼吸、血氧饱和度等各种生命体征
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b) 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。
c) 在汽车中的应用日新月异
汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容 普通轿车：约安装几十到近百只传感器， 豪华轿车：传感器数量可多达二百余只。