1、 傳感器應(yīng)用技術(shù) 基礎(chǔ)知識數(shù)據(jù)處理選用原則一般特性發(fā)展趨勢傳感器原理檢測技術(shù)溫度測量壓力測量流量測量速度與位移測量液位與厚度測量信號處理與抗干擾技術(shù)實踐性強實踐性強課程特點：課程特點： 教學(xué)方法：教學(xué)方法： 理論教學(xué)理論教學(xué) 二者結(jié)合二者結(jié)合實驗教學(xué)實驗教學(xué)科學(xué)是從測量開始的 汽車中的應(yīng)用汽車中的應(yīng)用 檢測：檢測： 通常是指在生產(chǎn)、實驗等現(xiàn)場，利用某種合適的檢測儀器或綜合測試系統(tǒng)對被測對象進行在線、連續(xù)的測量，是意義更為廣泛的測量。 在自動化領(lǐng)域不僅僅是對產(chǎn)品和半成品的檢驗和測量，而且為檢查、監(jiān)督和控制某個生產(chǎn)過程或運動對象并使之處于給定的最佳狀態(tài)，需要隨時檢查和測量各種參量的大小和變化等情況

2、。1.1.電測法和非電測法電測法和非電測法 電測法在現(xiàn)代測量中被廣泛采用。電測法是電測法在現(xiàn)代測量中被廣泛采用。電測法是指在檢測回路中含有測量信息的電信號轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，指在檢測回路中含有測量信息的電信號轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，可以將被測的非電量轉(zhuǎn)換為電信號輸出?？梢詫⒈粶y的非電量轉(zhuǎn)換為電信號輸出。 電測法可以獲得很高的靈敏度和精電測法可以獲得很高的靈敏度和精確度，輸出信號可實現(xiàn)遠距離傳輸，便確度，輸出信號可實現(xiàn)遠距離傳輸，便于實現(xiàn)測量過程的自動化、數(shù)字化和智于實現(xiàn)測量過程的自動化、數(shù)字化和智能化。能化。 2 2直接測量和間接測量直接測量和間接測量 直接測量直接測量是用預(yù)先標(biāo)定好的測量儀表直是用預(yù)先標(biāo)定好的測量儀

3、表直接讀取被測量的測量結(jié)果。接讀取被測量的測量結(jié)果。如用萬用表測量電壓、電流、電阻等，簡單且快速。間接測量間接測量則需要先測出中間量，利用被測量與中間量的函數(shù)關(guān)系再計算出被測量的數(shù)值，過程較為復(fù)雜。如金屬球密度的測量 3 3靜態(tài)測量和動態(tài)測量靜態(tài)測量和動態(tài)測量 根據(jù)被測量是否隨時間變化，將測量方法分為靜態(tài)測量和動態(tài)測量。靜態(tài)測量靜態(tài)測量是測量不隨時間變化或變化很緩慢的物理量；動態(tài)測量動態(tài)測量則是測量隨時間變化的物理量。電渦流傳感器測轉(zhuǎn)速電渦流傳感器測轉(zhuǎn)速 可以顯示波形的手持示波器可以顯示波形的手持示波器4. 接觸式測量和非接觸式測量接觸式測量和非接觸式測量接觸測量接觸測量非接觸式測量非接觸式測

4、量不影響被測對象的運行工況不影響被測對象的運行工況 例：例：紅外測紅外測速速5.5.模擬式測量和數(shù)字式測量模擬式測量和數(shù)字式測量 模擬式測量模擬式測量是指測量結(jié)果可根據(jù)儀表指針在標(biāo)尺上的定位進行連續(xù)讀取的方法；數(shù)字式測量數(shù)字式測量是指測量結(jié)果以數(shù)字的形式直接給出的方法。 真值：被測物理量客觀存在的實際值。真值：被測物理量客觀存在的實際值。 它是一個理想的概念。它是一個理想的概念。引用誤差示值（標(biāo)稱）相對誤差實際相對誤差相對誤差絕對誤差x0LxxLxxxLxcx：是指測量值x與真值L0之間的差值。2 2相對誤差相對誤差 相對誤差常用百分比來表示，一般多取正值。相對誤差可分為實際相對誤差實際相對誤

5、差、示值（標(biāo)稱）相示值（標(biāo)稱）相對誤差對誤差和最大引用（相對）誤差最大引用（相對）誤差等。（1）實際相對誤差 實際相對誤差實際相對誤差是用測量值的絕對誤差x與其實際真值L的百分比來表示的相對誤差，即100%xL（2）示值（標(biāo)稱）相對誤差 示值（標(biāo)稱）相對誤差示值（標(biāo)稱）相對誤差是用測量值的絕對誤差x與測量值x的百分比來表示的相對誤差，即%100 xxx（3）引用（相對）誤差 引用（相對）誤差引用（相對）誤差是指測量值的絕對誤差x與儀器量程Am的百分比。m%100|mmx= 最大引用誤差又稱滿度（引用）相對誤差滿度（引用）相對誤差或儀表的基本誤差基本誤差，是儀表的主要質(zhì)量指標(biāo)。 基本誤差去掉百分

6、號（%）后的數(shù)值定義為儀表的精度等級精度等級，規(guī)定取一系列標(biāo)準(zhǔn)值，通常用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)在儀表的刻度盤上，等級數(shù)字外有一圓圈。 精度等級數(shù)值越小，測量精確度越高，儀表價格越貴。 表1.1 儀表的精度等級和基本誤差精 度 等 級0.10.20.51.01.52.54.05.0基 本 誤 差0.1%0.2%0.5%1.0%1.5%2.5%4.0%5.0%【例】 %.21%1005006%100mmmAx5 . 1)0300(%5 . 0111mmmAx%875. 1%100805 . 1%10011xxmx%25. 1%100801%10022xxmx1)0100(%.01222mmmAx 緩變誤差粗

7、大誤差隨機誤差系統(tǒng)誤差差復(fù)雜規(guī)律變化的系統(tǒng)誤周期性變化的系統(tǒng)誤差線性變化的系統(tǒng)誤差固定不變的系統(tǒng)誤差準(zhǔn)則判別法殘余誤差觀察法實驗對比法xxpii半周期偶數(shù)觀測法對稱觀測法修正法補償法零位式測量法替代法 對同一被測量進行多次重復(fù)測量時，若誤差的大小隨機變化、不可預(yù)知，這種誤差成為隨機誤差。 存在隨機誤差的測量結(jié)果中，雖然單個測量值誤差的出現(xiàn)是隨機的，既不能用實驗的方法消除，也不能修正，但是就誤差的整體而言，多數(shù)隨機誤差都服從正態(tài)分布規(guī)律。2. 隨機誤差隨機誤差 隨機誤差反映了各個測量值之間相互接近的程度。1）集中性：大量的測量值集中分布于算術(shù)平均值 附近。 .13211nxxxxxnxnnii2）對稱性：測量值大致對稱地分布于兩側(cè)。 ）有界性：在一定的條件下，測量值有一定的分布 范圍，超過這個范圍的可能性非常小， 即出現(xiàn)絕對誤差很大的情況很少 。隨機誤差的正態(tài)分布規(guī)律隨機誤差的正態(tài)分布規(guī)律4）抵償性：測量次數(shù)無窮時，隨機誤差代數(shù)和為零。 明顯偏離真值的誤差稱為粗大誤差，也叫過失誤差。粗大誤差主要是由于測量人員的粗心大意及電子測量儀器受到突然而強大的干擾所引起的。如測錯、讀錯、記錯、外界過電壓尖峰干擾等造成的誤差。就數(shù)值大小而言，粗大誤差明顯超過正常條件下的誤差。當(dāng)發(fā)現(xiàn)粗大誤差時，應(yīng)予以剔除。 3