传感器及检测技术培训
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项目一 传感器及检测技术认识
可编辑课件
Contents
1
传感器概述
2
检测技术概述3源自测量误差与数据处理4
传感器的基本特性
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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。 ”
• 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
• 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。
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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
电阻温度计
优点
缺点
结构简单、使用方便、测 量准确、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
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
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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 :
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
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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。
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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
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自动检测系统的组成
被测量
传感器
测量电路
输出单元
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
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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。
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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。
量
项目二 化工生产过程中传感 器的应用
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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
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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。
• 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。
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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。
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
离测可量编、报辑警课和件自
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
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可编指辑被课测件量的值处于稳定状态时的输出输入关系。衡
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传感器的组成
• 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。
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
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Contents
1
传感器概述
2
检测技术概述3源自测量误差与数据处理4
传感器的基本特性
可编辑课件
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。 ”
• 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
• 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。
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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
电阻温度计
优点
缺点
结构简单、使用方便、测 量准确、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
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
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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 :
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
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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。
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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
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自动检测系统的组成
被测量
传感器
测量电路
输出单元
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
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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。
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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。
量
项目二 化工生产过程中传感 器的应用
可编辑课件
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
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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。
• 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。
可编辑课件
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。
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
离测可量编、报辑警课和件自
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
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可编指辑被课测件量的值处于稳定状态时的输出输入关系。衡
可编辑课件
传感器的组成
• 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。
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