自动检测技术与装置
1检测技术基础
1.1 基本概念
检测与测量：通常所讲的检测是指使用专门的工具，通过实验和计算，进行比较，找出被测参数的量值或判定被测参数的有无。而完全以确定被测对象量值为目的的操作成为“测量”。
检测装置：检测仪表或检测系统和它们必需的辅助设备所构成的总体称检测装置。
敏感元件、检测元件：是一种能够灵敏地感受被测参数并将被测参数的变化转换成另一种物理量的变化的元件。
传感器：它能直接感受被测参数，并将被测参数的变化转换成一种易于传送的物理量。
变送器：是一种特殊的传感器，它使用的是统一的动力源，而且输出也是一种标准信号。
变送器的作用：是分别将各种对象参数（如温度、压力、流量、液位等）和电、气信号（如电压、电流、频率和气压信号等）转换成相应的统一标准信号，并传送到指示（显示）记录仪表、各种运算器或调节器等，供指示、记录或调节。
直接测量：指不必测量与待测参数有函数关系的其他量，而能直接得到待测参数的量值。
间接测量：通过测量与待测参数有函数关系（甚至没有函数关系）的其他量，经一定的数学处理才能得到待测参数的量值。
软测量：也称为软仪表（Soft Sensor）技术，其检测原理为：利用易测的变量（常称为辅助变量或二次变量——Secondary Variable），依据这些易测变量与难以直接测量的待测变量（常称为主导变量——Primary Variable）之间的数学关系（软测量模型），通过各种数学计算和估计方法以实现对待测变量的测量。
按仪表结构分类：
●开环结构：仪表的传递函数K为各环节传递函数之积。
●闭环结构：闭环结构仪表的信息传递有两个通道，一个是正向通道，另一个
是反馈通道。
平衡（反馈）式变换结构：是指信号变换环节（包括转换元件和转换电路）为闭环式结构。
模拟变送器构成原理：测量转换部分的作用是将检测元件的输出转换成放大器可以接受的信号i z ，i z 可以是电压、电流、位移和作用力等信号，由变送器的类型和检测元件的性质决定;反馈环节把变送器的输出信号y 转化成反馈信号f z ；在放大器的输入端，i z 与调零与零点迁移信号0z 的代数和同反馈信号f z 进行比较，其差值e 由放大器进行放大，并转换成统一标准信号y 输出。 仪表基本性能：
测量范围和量程：每台检测仪表都有一个测量范围，仪表工作在这个范围内，
可以保证仪表不会被损坏，而且仪表输出值的准确度能符合所规定的值。这
个范围的最小值和最大值分别称为测量下限和测量上限。测量上限和测量下限的代数差称为仪表的量程，即：量程=测量上限值-测量下限值 ● 灵敏度：仪表输入-输出特性曲线的斜率。
x
y S ??= ● 死区、不灵敏区：由于不灵敏区的存在，导致被测参数的有限变化不易被检
测到。 ● 回差、变差、滞环：是指检测仪表对于同一被测量在其上升和下降时对应输
出值间的最大误差。
%100max
??''=
量程
回差 ● 线性度、非线形误差：仪器的线性度是表示仪表的输入-输出特性曲线对相
应直线的偏离程度。 ● 稳定性：可以从两个方面来描述，一是时间稳定性，它表示在工作条件保存
恒定时，仪表输出值在一段时间内随机变动量的大小；二是使用条件变化稳定性，它表示仪表在规定的使用条件内某个条件的变化对仪表输出的影响。 ● 重复性：在相同条件下，对同一被测量，按同一方向（由小到大或由大到小）多次测量时，检测仪表提供相近输出值的能力称为检测仪表的重复性。
再现性：在相同的条件下，在规定的相对较长的时间内，对同一被测量从两个方向（由小到大或由大到小）上重复测量时，检测仪表的各输出值之间的一致程度。 ● 可靠性：
衡量仪表的可靠性没有专门的尺度，目前主要有三个指标来描述： 保险期、有效性、侠义可靠性
定量描述：平均无故障时间（Mean Time Between Failure ，MTBF ）——仪表在相邻两次故障间隔内有效工作的平均时间。
● 绝对误差：是仪表输出值与被测参数真值之间的差值，即
0x x x -=?
仪表基本误差：在标准条件下，仪表全量程范围内输出值误差中绝对值最大者称为仪表的基本误差。
● 相对误差：仪表的绝对误差与约定真值比的百分数，即
%1000
??=
x x
δ ● 引用误差：仪表的绝对误差与仪表的量程比的百分数，也用δ表示，即
%100??=
量程
x
δ 最大引用误差＝最大测量误差／仪表量程
仪表满刻度相对误差：仪表基本误差与仪表量程比的百分数。它在数值上就是仪表的准确度。
● 允许误差：这是仪表制造单位为保证仪表不超过基本误差而设的限值。 ● 准确度：判定仪表测量精确性的主要指标是它的准确度，其定义是“仪表给
出接近于真值的响应能力”。知道了仪表的准确度就可以估计测量结果与约定真值的差距。仪表的准确度通常是用仪表满刻度相对误差的大小来衡量。
准确度等级：仪表的准确度划分为若干等级，称准确度等级。仪表的准确度等级按以下方法确定，首先用仪表满刻度相对误差略去其百分号（%）作为仪表的准确度，在根据国家统一划分的准确度等级，选其中数值上最接近又比准确度大的准确度等级作为该仪表的准确度等级。准确度等级的数字越小，仪表的准确度越高，或者说仪表的测量误差越小。 ● 动态特性：响应时间 误差理论基础：
● 按误差的出现规律分类：系统误差、随机误差和粗大误差。 ● 按使用的工作条件分类：基本误差和附加误差。
● 按误差产生的原因分类：检测系统误差、环境误差、方法误差和人员误差。 ● 随机误差的特征：具有正态分布的随机误差有以下四个特征：误差的对称性、
误差的单峰性、误差的有界性、误差的抵偿性。 ● 系统误差的判定：实验对比法、残余误差观察法、标准差判据。 ● 消除和减少误差的一般方法：
1. 减小随机误差的方法：
1) 提高检测系统准确度 2) 抑制噪声干扰 3) 对测量结果的统计处理 2. 减小和消除系统误差的方法
1) 消除误差源法 2) 引入修正值 3) 比较法 4) 替代法
5)对照法
数据处理的误差:
●科学计数法：数字末尾的零的含义有时并不清楚，此时往往采用科学记数法
例：12000 表示为 1.2×104 有效数字为 2 位
若写成 1.20×104 有效数字为 3 位
记录数据时，数据的位数应适当
对于给出不确定度的数据，其不确定度的数字取一到二位。数据的最末一位取到与不确定度末位同一量级。
●有效数字：
若数据的最末一位有半个单位以内的误差，而其它数字都是准确的，则各位数字都是“有效数字”。一般，为确切表述数据的精度，给出的数据只应保留有效数字。
对于一般的数据，应按有效数字取舍数据的位数。
若舍去部分的数值小于保留数字末位的 0.5 个单位，则舍去多余数字后保留数字不变。
若舍去部分的数值大于保留数字末位的 0.5 个单位，则舍去多余数字后，保留数字的末位加 1。
若舍去部分的数值正好等于保留数字末位的 0.5 个单位，则在舍去多余数字后，保留数字的末位凑成偶数。
对于一般的数据，应按有效数字取舍数据的位数。——“四舍六入五凑双”
例：将3.14159 分别取3、4 位有效数字？
舍入后的有效数字分别为3.14 和 3.142。
例：2.55（保留二位有效数字）2.6
2.65（保留二位有效数字）2.6
按此规则舍入数字，可保证数据的舍入误差最小，在数据运算中不会造成舍入误差的迅速累积。
但对于表示精度的数据（标准差、扩展不确定度等），在去掉多余位数时，只入不舍。
数据加减运算中，所得运算结果（和或差）的小数点后保留的位数，应与参与加减运算的各数据中小数点后位数最少的那一数据的位数相同。
例：4.286＋1.32－0.4563＝5.1497（5.15）
数据乘除运算时，参与运算的各数据中有效数字位数最少的数据的相对误差最大，运算结果的有效数字位数应与这一数据的有效数字位数相同。
例：462.8×0.64÷1.22＝242.78033（2.4×102）
数据经乘方与开方运算，所得结果的有效数字位数与该数据的位数相同。
例：3.252＝10.5625（10.6）
对数计算中，所取对数应与真数有效数字位数相同。
例：lg32.8＝1.51587…（1.52）
对于常数、e、2及其他无误差的数值，其有效数字的位数可认为是无限
的，在计算中需要几位就取几位。
例：1/2=0.5000… 其有效数字可任意取用
若第一位有效数字等于或大于 8，则其有效数字的位数可多计一位。
例：8.5×1.38×0.267＝3.13191（3.13）
为尽力减小数字舍入带来的误差，参与运算的各数据可多保留一位数字。
运算的中间结果的数字可多保留 1～2 位，以便减小舍入误差的影响。
仪表的分析设计原则：
●采用由整体到局部的方法进行分析、设计
即首先对仪表作总体概貌性的了解、设计，然后将仪表划分成几个部分，再对各划分部分逐一进行分析、设计，最后综合出整机的特性。
1)了解仪表的测量对象和基本原理；
2)按照结构框图将仪表划分为部分；
3)根据信号的传递方向对各部分逐一进行分析或设计；
4)综合仪表的整机特性。
●根据信号的传递方向对各部分逐一进行分析或设计
1)了解各部分的结构、作用、特点、输出与输入的关系，直至每一个元部
件的作用。
2)对复杂的部分，可作进一步划分，直到划分为最基本的构成部件为止。
●根据信号的传递方向对各部分逐一进行分析或设计
1)画等效框图。在画图时可以忽略一些次要元件和因素，突出主要部分，
也可以把画成习惯的形式。
2)应用基本理论，分析或设计各个部分。
仪表的防爆等级：
●防爆标志：
常见防爆类型：隔爆型（d）、本安型（ia/ib）
1)隔爆型防爆仪表
仪表的电路和接线端子全部置于防爆壳体内。
2)本质安全型防爆仪表
也称安全火花型防爆仪表。在正常状态下或规定的故障状态下产生的电
火花和热效应均不会引起规定的易爆性气体混合物爆炸。
本质安全型 ia 和 ib 两个等级，前者安全性更高。
●爆炸性危险场所分区：
Ⅱ类场所：0 区、1 区、2 区
Ⅲ类场所：10 区、11 区
0区：爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。
1区：在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的扬所。
2区：在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。
●仪表的防护等级：
防护等级由“IP”字母和两个数字表示
1)识别字母IP
接触防护，对外来物体侵入的防护，对水侵入的防护。
2)第一个数字
防护等级，接触防护和对外
来物体侵入的防护。
3)第二个数字
防护等级，对水侵入的防护。
1.2 基本公式
一）开环结构——传递系数与相对误差
K=K1*K2*K3……Kn=∏=n
1
i i K
设各环节的相对误差为i δ，则整台仪表的相对误差为 δ=∑==??+n
1i i n 21δδδδ
环节越多，误差越大。
二）闭环结构——传递系数与相对误差
Kc=
ββ+=+K
1K K 1KK 0
其中K=∏=n
1
i i K 为正向传递回路的总传递函数，K0为检测元件传递函数，
β=∏=m
1
i i β为反馈回路的总传递函数。当K β》1时，K c ≈
β
K
可以得出，闭环结构仪表的相对误差 δ=0
k δ-f δ
k δ为检测元件的相对误差，f δ为反馈通道的相对误差。
三）回差
回差=量程
''m ax
?×100%
''m ax ?为用同一被测量的对应输出值间的最大差值。
四）非线性误差
非线性误差=量程'm ax
?×100%
'm ax ?为绝对误差的最大值
五）相对误差
δ=
x x
?×100%
x ?为绝对误差，0x 为真值
六）引用误差
δ=
量程
x
?×100% 七）随机误差的估计与统计处理
1. 标准差：σ=
n
x x
n
i
∑=-1
i 20)(；
2. 样本标准差（贝塞尔公式）：s =
1
)
(2
n
1
_
--∑=n x x
i i
=
1)
(1
2
-∑=n v n
i i
,其中vi 为参
与误差，简称残差。是第i 次测量值与算数平均值之差。 3. 算数平均值的样本标准差：s(_
x )=n x )
(s ;
八）粗大误差的估计与统计处理
拉依达法：|vi|=|-i x _
x |>3σ
对于一个测量列，计算出平均值_
x ，每个测量值的残差vi ，按贝塞尔公式计算出σ,若满足拉依达法公式，则含粗大误差，应剔除，用剔除后的数据重新按上述方法检验，直到判断无粗大误差。 九) 系统误差的估计与判定
标准差判据：
1.贝塞尔公式 b σ=
n
x x
n
i
∑=-1
i 20)(
2.佩特尔斯公式 p σ=1.253
)
1(||1
-∑=n n v
n
i i
当n 为有限时，当无系统误差时，p σ与b σ相近，当存在系统误差时，二者值相远。令p σ与b σ之间的相对量为μ，μ=
b b p -σσσ，若 |μ|≥1
-n k
=c
（式中，k 为置信概率p （x ）决定的置信系数，当p （x ）为95.44%和99.73%时，k 分别取2和3，k 一般取3）。
随着n 的增加，μ与c 均减小，用此判据的条件：n ≥19 十）误差合成
1．系统误差合成 Δy=1x f ??Δ1x +2x f ??Δ2x +……n x f
??Δn x =∑=??n
1i i
x f Δxi
检测最大系统误差
Δy=|1x f ??Δ1x |+|2x f ??Δ2x |+……+|n x f
??Δn x |=∑=??n
1i i
x f |Δxi |
即为各项绝对值。
误差统计特征值 δ=22222b f e t δδδδδ?++++ 例题1.
某检测仪器在正常工作环境（环境温度20℃±5℃，电源电压220vAC ±5%，
湿度<80%，输入信号频率<1KHz ）条件下的基本误差（用相对百分误差表示）为 2.5%，同时实验测得，当当仪表在超出上述范围时产生的附加:温度附加误差为±0.2%/℃,电源电压附加误差为δe=±2%，湿度附加误差为±1%，输入信号频率附加误差为±2.5%，如果该仪表工作环境为35℃，电源电压为220vAC,湿度为90%，信号频率为2KHz ，求其统计特征值。 解：δ=22222b f e t δδδδδ?++++
带入数据：
b δ=±2.5%
t δ=（35-25）*（±0.2%）=±2%
?δ=±1% e δ=±2% f δ=±2.5% δ=4.6%
2．随机误差的合成
对检测系统进行n 次重复试验，得i 1x ，i 2x ，……mi x ，计算的1y ，2y ，……
n y ，y 的测量误差为 mi m
i 22i 11i x x f x x f x x f y ?????+???+???=
?
标准差为 2
m 2
m 22222121x f x f x f σσσσ???
? ??????+???? ????+???? ????= 1σ，2σ……m σ为直接测量值1x ，2x ，……m x 的标准差。
3．误差的总合成
σk y R =?
R y ?为极限误差，σ为随机误差的标准差，k 为置信系数，当置信概率为95.44%和99.73%时，k 分别取2和3，k 一般取3。
()()2
R 2s y y y ?+?=
?
s y ?为系统误差，R y ?为随机误差
十一）敏感元件/检测元件、传感器和变送器的相互比较 1. 检测元件（敏感元件）
A ．能够将被测量变换为另一种物理量的元件
B ．其输出信号能够反映被测量的大小和变化 2. 信号
易于处理的物理量：机械量、气压／液压量、电量、光 一般情况下是指电信号 3.传感器
能够将被测量变换为另一种易于传输的物理量（信号） 4. 变送器
特殊的传感器，使用统一的动力源，输出标准信号 标准电信号：4～20 mA （Ⅲ型仪表）
0～10 mA （Ⅱ型仪表） 标准气压信号：20～100 kPa （气动仪表）
十二）回差、非线性误差、相对误差、引用误差、准确度和准确度等级之间的关系
1. 回差，非线性误差，相对误差，引用误差及其公式如上
2. 准确度
仪表给出接近于真值的响应能力 用仪表的满刻度相对误差来衡量 精度、精确度 3. 准确度等级
A ．仪表的最大引用误差乘以 100 后经过圆整后的值 准确度等级 ＝ ?最大引用误差×100?系列
B. 按照国际法制计量组织（OIML ）建议书№34的推荐系列
1×10n 、1.5×10n 、1.6×10n 、2×10n 、2.5×10n 、3×10n 、4×10n 、 5×10n 、6×10n
其中，n = 1、0、-1、-2、-3 等 C ．最大引用误差 ＝ 准确度等级 % 十三）回差、重复性、再现性之间的关系 1. 重复性
A ．在相同的测量条件（测量程序、观察者、测量设备、地点、短时间）下，对同一被测量，按同一方向多次测量。
B ．不包含回差，衡量抗随机干扰的能力 2. 再现性
A ．（与重复性不同处）相对较长时间，从两个方向
B ．包括了重复性、包括了回差 十四）辨析应用
1.误差的估计
真值是否已知：当声明标定某一量值、或给定了测量标准量时，认为真值已知
1）已知——用标准差
σ=
n
x x
n
i
∑=-1
i 20)(
2）未知——用样本标准差
s=
1
)
(2
n
1
_
--∑=n x x
i i
=
1
)
(1
2
-∑=n v n
i i
如果没有特殊声明，置信概率都取99%（即置信系数取 k = 3）。
十五）例题
1.3 某弹簧管压力表达测量范围为0~1.6MPa ，准确度等级为
2.5级，校验时某
点出现的最大绝对误差为0.05MPa ，问这款仪表是否合格。
2.5%%1.30
-MPa 6.1MPa
5.0>≈
所以这块表不合格。
1.4 由一块压力表，其正向可测到0.6Mpa ，负向可测到-0.1MPa ，现在只校其正向部分，其最大误差发生在0.3MPa 处，即上行和下行时，标准压力计的指示值分别为0.305Mpa 和0.295MPa ，问该表是否符合准确度等级为1.5 的要求。 最大绝对误差为MAX{（0.305MPa-0.3MPa ），（0.3Mpa-0.295MPa ）}=0.005MPa 量程为0.6MPa-（-0.1MPa ）=0.7MPa 0.005MPa/0.7MP a ≈0.71%<1.5% 所以可以符合。
习题1.8(自己分析，提示用拉依达法)
2 仪表构成与设计
2.1 基本概念
检测元件是敏感元件和转换元件的总称。检测元件是指传感器中能直接感受（或响应）被测量对象的部分。
检测元件是仪表、检测系统的关键，决定了可测参数、被测量的可测范围、测量准确度、仪表的使用条件等。
① 敏感性：对被测量的敏感性
② 适用范围：环境温度、压力、外加电源等 ③ 测量范围：被测量不超过敏感元件规定的测量范围 ④ 输出特性：输出与被测量之间有明确的单调关系 ⑤ 其它：价格、易复制性、安全性、易安装等 检测元件的命名
国标 GB7666
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， 一般可后续以“式”字。
三级修饰语——特征描述，指必须强调的传感器结构、性能、材料特征、敏
感元件以及其它必要的性能特征，一般可后续以“型”字。
四级修饰语——主要技术指标，如量程、精确度、灵敏度范围等。
在有关传感器的统计报表、图书检索及计算机文字处理等场合，传感器名称应采用正序排列。
传感器←一级修饰语←二级修饰语←三级修饰语←四级修饰语。
示例：“传感器、位移、应变计式、100 mm”
在技术文件、产品说明书、学术论文、教材、书刊等的陈述句中，传感器名称应采用反序排列
四级修饰语→三级修饰语→二级修饰语→一级修饰语→传感器
示例：“100mm应变计式位移传感器”&“100～160dB电容式声压传感器”
注：第一级修饰语不得省略。
检测元件的表示
从电路角度考虑，敏感元件就是信号(或信息)源。
对于大多数传感器，它都可以用具有两端口或四端口
特征的电气元件足够精确地进行描述。（如右图）
与传统的信息技术中常见的两端口或四端口元件相比，唯一的区别是敏感元件的特性依赖于物理的或化学的环境变量。
传感技术基础
与检测技术有关的自然规律：守恒定律、场的定律、物质定律和统计法则。（P29§2.1.1par1line3）
守恒定律包括质量、能量、动量和电荷量守恒。
场的定律：动力场的运动定律、电磁场的感应定律等，其作用与物体在空间的位置及分布状态有关。
物质定律：表示各种物质本身内在性质的定律（如虎克定律、欧姆定律），通常以这种物质所固有的物理常数加以描述，其大小决定着传感器的主要性能。
将微观系统与宏观系统联系起来的物理法则，这些法则常常与传感器的工作状态有关。
基础效应：热电效应、光磁电效应、磁效应、压电效应、应变效应、电涡流效应、超导效应、集肤效应、多普勒效应、物理现象等
2.2各类检测元件
1、电阻式传感器：通过电阻参数变化来实现非电量测量的目的。
电阻是介质阻挡电流流动能力的大小。电阻的单位是欧姆，用符号“Ω”表示。它是线性元件，符合欧姆定律。
一段长为 l （m ），截面积为 A （mm2），电阻率为 ρ（Ω?mm2?m-1）的导体
（如金属丝），其电阻为l
R A
ρ=
电阻式检测元件分类:
变 l 型 —— 位移 ；变 ρ 型 —— 温度、成份等 ；变 (,,l A ρ)型 —— 应变 。
电位器：线位移000(1)(1)(1)l l l R
R R R R A l R ρε+???==+=+=+
角位移()
2r R A
θθρπ+?=
当 A 恒定时，ε 与 ?l 为线性关系
热电阻：纯金属具有正的温度系数。
00(1)l l
R t R t R A A
ρρε=
()=+?()=+ 半导体材料的电阻率也随温度变化而变化。用半导体材料制成的测温元
件称为“热敏电阻”。
标称值：Pt100，0℃时电阻值为100Ω。 应变片
应变电阻效应：金属丝的电阻随它所受机械变形（拉伸或压缩）的大小发生变化即电阻的应变效应。 应变：线应变、角应变、体应变。
应变片在恒温恒载条件下，输入信号恒定时，应变片指示应变值随时间单向变化的特性称为蠕变。
试件空载（无输入信号）时，应变片指示应变值仍随时间变化的现象称为零漂。
应变片的线性特性，只有在一定的应变限度范围内才能保持。在恒温条件下，使非线性误差达到 10% 时的真实应变值，称为应变极限lim ε。 疲劳寿命 N 是指粘贴在试件上的应变片，在恒幅交变应力作用下，连续工作直至疲劳损坏时的循环次数。
疲劳寿命和应变片的取材、工艺和焊接、粘贴质量等因素有关，一般要求 N = 105～107 次。
应变片的热输出补偿方法：热输出的补偿方法就是消除
t ε对测量应变的干扰。
温度自补偿法：通过精心选配敏感栅材料与结构参数来实现热输出补偿。 桥路补偿法：利用电桥的两边臂上电压和、差原理来达到补偿。 补偿块法。 应变片的应用：
应用和测量范围广。用应变计可制成测量各种机械量传感器，如：力传感器（可测 10-2~107 N ），压力传感器（可测 103~108 Pa ），加速度传感器（可测 103 m/s2）
分辨率和灵敏度高。半导体应变计灵敏度达几十mV/N ；精度达 1~3%，高精度达 0.1~0.01%。
结构小、使用方便。
标称阻值，应变片在常温（20℃）常压（1个大气压）时的阻值。
一般情况选用 120Ω 阻值。
为提高灵敏度，应采用较高的供桥电压和较小的工作电流，则选用较高的标称阻值，如：350Ω、500Ω 或 1000Ω 阻值。
2、电容式传感器：将被测非电量的变化转换为电容量变化的一种传感器。 结构简单、高分辨力、可非接触测量，并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作。
电容：C=q/U 。
平板电容器由绝缘介质分开的两块平行金属板组成。
0r A
A C εεεδδ
=
=
。0ε 为真空介电常数 (8.85×1210-F/m)
电容式传感器分为
变极距型 —— 极板间距离δ为变化量。适用于较小位移的测量，量程在
0.01至几百微米。精度可达0.01μm ，分辨率可达0.001μm 。
变面积型 —— 极板的有效面积A 为变化量。适用于测量较大的位移。量程在零点几到数百毫米，线性度误差小于0.5%，分辨率为0.01~0.001μm 。
变介质型 —— 极板间介质的介电常数ε为变化量
边缘效应：在电容极板的边缘存在电场，如果极板有一定的厚度，就会在极板的侧面上产生电荷的累积，即产生电容。边缘效应给传感器的测量带来误差，使传感器的灵敏度降低，输出特性产生非线性。
3、电感式传感器：利用线圈电感（自感或互感）的变化实现测量非电量的机电转换装置。
核心部分是电感绕阻（线圈）。
在测量时，一般利用磁场作为媒介或利用磁路磁阻变化引起传感器线圈电感（自感或互感）变化的某些现象，将被测量转换成可变自感或可变互感。 结构简单、输出功率大、输出阻抗小、抗干扰能力强、对工作环境要求不高、分辨率较高（如在测量长度时一般可达 0.1μm ）、示值误差一般为示值的 0.1%-0.5%、稳定性好。
缺点：工作频率低、不宜用于快速测量。 分类：自感式传感器：电感原理。 互感式传感器：电感原理。
电涡流式传感器：电涡流原理。
线圈的电感：220e m W S
W L R l
μμ==
L 线圈电感(H)，W 线圈匝数，Rm 磁路磁阻；S 磁通截面积(m2)，l 磁路长
度(m)，μe 磁路的等效相对磁导率(H/m)，μ0 真空磁导率，μ0 = 4π×10-7(H/m)。
电感 L 是磁通面积 S 和磁路 l 的函数，即与 S 成正比、与 l 成反比。
2.3信号变换
信号变换的结构形式：简单直接式变换、差动式变换、参比式变换和平衡（反馈）式变换。（注意一下各个转换的图）
a) 简单直接式变换：由转换元件和转换电路实现。
电桥的作用：将敏感元件的阻抗转换为电压信号输出。（P98） b) 差动式变换：即用两个性能完全相同的转换元件，感受敏感元件的输出
量，并把它转换成两个性质相同，但沿反方向变化的物理量。（P103） c) 参比式变换：又名补偿式变换。目的是消除环境条件变化对敏感元件的
影响。一个元件感受被测量和环境条件量，另一个元件只感受环境条件量。(P104) d) 平衡（反馈）变换：是指信号变换环节（包括转换元件和转换电路）为
闭环式结构。分为有差随动式变换和无差随动式变换。（P106） 电桥转换电路的特点：
① 当被测量为初始状态0x 时，设敏感元件的初始电阻为0R ，则可以调整电
桥其他桥臂上的电阻值，使电桥达到平衡，这样可以保证当被测量为“0”时，电桥的输出电压为零。
② 利用电桥还能进行温度补偿，以补偿敏感元件的电阻值随温度变化的影
响。 ③ 如果同时使用两个敏感元件或转换元件，并且它们能产生差动输出，即
110220,,R R R R R R =+?=-?则电桥的输出电压将增加一倍，同时从理论上
讲非线性误差可以将为零。有利于提高灵敏度。 (一)
简单直接式
有源检测元件：电压信号，功率信号（电流信号）。（详见P100、P101） 无源检测元件：功率信号（电流信号）。 简单直接式变换仪表的特点：
① 相对误差为各个环节相对误差之和，故准确度较低。
② 当组成仪表的某个环节有非线性时，整个仪表就存在非线性。线性度较差。 ③ 信息能量的传递效率较低，在检测元件和转换电路之间需要考虑阻抗匹配。 ④ 优点：结构简单、工作可靠，与其他结构相对，价格相对便宜。 (二)
差动式变换（详见P103）
仪表特点：一般采用电桥或差动放大形式，前者用于转换元件的输出量为电路参数，后者用于输出量为差动参数。 (三)
参比式变换（详见P104）
特点：根据干扰量相对于被测量的作用效果，来确定两个检测元件输出信号的处理形式，已达到对环境变化量的完全补偿。要求两个元件的性能完全一致。
(四)
平衡变换（详见P106）
闭环平衡式仪表的稳态特性主要取决于反馈回路。
2.4不平衡电桥
一、 特点：
1、通过调平电桥，可解决测量输出初始值不为零的问
题。 2、方便进行温度、适度等环境干扰的补偿。
3、使用性能相同的敏感元件、转换元件，可以构成差 动转换电路。 a) 单臂工作（简单变换）
L
① 等臂电桥10203040R R R R ===
② 第一对称10203040R R R R =≠= ③ 第二对称10302040R R R R =≠= ④ 一般电桥
b) 双臂工作（差动变换/参比变换）
① 等臂电桥/第一对称（差动变换）
② 等臂电桥/第二对称（参比变换）
c) 四臂工作（差动变换/参比变换）
二、 电压灵敏度
24
1234
(
)L R R u E R R R R =-++，初始条件满足10402030R R R R =时电桥达到平衡，
输出电压L u =0(V)。注：0i i i R R R =+?。
三、 电流灵敏度
L
L
I o = E TH R TH + R L = E TH
R TH + R L
L
L
L
R L
《自动检测技术及应用》期终考试试卷 一卷 班级 姓名 学号 教师 、一个完整的检测系统或检测装置通常由 传感器 、 测量电路、 输出单元和 显示装置等部分组成。 2、若已知某直流电压的大致范围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于 被测电压1.5倍的电压表。 3、导体或半导体材料在 外界力的作用下，会产生机械变形 ，其 电阻值也将随着发生变化，这种现象称为应变效应。应变片传感器由测量电路和电阻应变片两部分组成。 4、电桥按读数方法可分为两种，平衡电桥仅适合测量静态参数，而不平衡电桥对静、动态参数都可测量；双臂电桥 灵敏度比单臂电桥提高一倍，而且还具有 温度误差补偿作用。 5、金属热电阻的阻值随温度的升高而 增加 ，为 正温度系数；半导体热电阻按其阻值与温度之间的变化关系可分为负温度系数热敏电阻和 正温度系数热敏电阻两大类。 6、电感式传感器利用 电磁感应原理，将被测的非电量转换成 电磁线圈的自感 量 或互感量变化的一种装置。在实际工作中常采用差动式电感式传感器，既可以提高传感器的灵敏度，又可以减小测量误差。电感式传感器测量转换电路有： 调幅电路、调频电路和 调相电路等。 6、电容式传感器的测量转换电路种类很多，常用的有电桥电路、调频电路、运算放大器式电路、二极管T 型网络。 7、热电偶定律包括中间导体定律、 中间温度定律和 参考电极定律，它们对热电偶的实际应用十分重要。 8、物体受到光照以后，物体内部的原子释放出电子，这些电子仍留在物体内部，使物体的 电阻率发生变化 或产生 光电动势的现象称为 内光电效应。 9、霍尔元件一般采用 N 型半导体材料制成，霍尔电动势的大小正比于输入电流I 和 磁感应强度B ，霍尔元件的零位误差主要是不等位电动势。 二、选择题（每空2分，共20分）
智能检测技术及仪表习题参 考答案-a l l -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
智能检测技术及仪表习题答案 1．1什么是测量的绝对误差、相对误差、引用误差？ 被测量的测量值x与被测量的真值A0之间的代数差Δ，称为绝对误差（Δ=x- A0）。 相对误差是指绝对误差Δ与被测量X百分比。有实际相对误差和公称相对误差两种表示方式。实际相对误差是指绝对误差Δ与被测量的约定真值（实际值）X0之比(δA=Δ/ X0×100%)；公称相对误差是指绝对误差Δ与仪表公称值（示值）X之比（δx=Δ/ X×100%）。 引用误差是指绝对误差Δ与测量范围上限值、量程或表度盘满刻度B之比(δm=Δ/B×100%)。1.2 什么是测量误差测量误差有几种表示方法他们通常应用在什么场合 测量误差是指被测量与其真值之间存在的差异。测量误差有绝对误差、相对误差、引用误差三种表示方法。绝对误差通常用于对单一个体的单一被测量的多次测量分析，相对误差通常用于不同个体的同一被测量的比较分析，引用误差用于用具体仪表测量。 1．3 用测量范围为-50～＋150kPa的压力传感器车辆140kPa压力时，传感器测得示值为142kPa,求该示值的绝对误差、实际相对误差和引用误差。 Δ=142-140=2kPa; δA=2/140=1.43%;δx=2/142=1.41%;δm=2/(50+150)=1% 1.7 什么是直接测量、间接测量和组合测量？ 通常测量仪表已标定好，用它对某个未知量进行测量时，就能直接读出测量值称为直接测量；首先确定被测量的函数关系式，然后用标定好的仪器测量函数关系式中的有关量，最后代入函数式中进行计算得到被测量，称为将直接测量。在一个测量过程中既有直接测量又有间接测量称为组合测量。 1.9 什么是测量部确定度？有哪几种评定方法？ 测量不确定度：表征合理地赋予被测量真值的分散性与测量结果相联系的参数。 通常评定方法有两种：A类和B类评定方法。 不确定度的A类评定：用对观测列进行统计分析的方法来评定不确定度。 不确定度的B类评定：用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定不确定度。 1.10检定一块精度为1.0级100mA的电流表，发现最大误差在50mA处为1.4mA,试判定该表 是否合格它实际的精度等级是多少 解：δm=1.4/100=1.4%,它实际的精度为1.5,低于标称精度等级所以不合格。 1．11某节流元件（孔板）开孔直径d20尺寸进行15次测量，测量数据如下（单位：mm）: 120.42 ,120.43,120.40,120.42,120,43,120.39,120.30,120.40,120.43,120.41,120.43,120.42,120.39,120.3 9,120.40试检查其中有无粗大误差？并写出测量结果。 解：首先求出测量烈的算术平均值： X =120.40mm 根据贝塞尔公式计算出标准差 ?=（∑v i2/(15-1)）1/2=0.0289 3 ?=0.0868 所以，120.30是坏值，存在粗大误差。 去除坏值后X =120.41mm，?=（∑v i2/(14-1)）1/2=0.011 3 ?=0.033 再无坏值 求出算术平均值的标准偏差?x= ?/(n)1/2=0.011/3.87=0.003 写出最后结果：（Pc=0.95,Kt=2.33）
检测技术知识点总结 一、填空、选择 1、检测包括定性检查和定量测量两个方面。 2、检测系统的原理：被检测量----》传感器------》信号处理电路----》输出执行 3、测量的表现方式有数字、图像、指针标记三个方式 4、测量方法有零位法、偏差法和微差法 5、真值包括理论真值（三角形内角和180度）、约定真值（π 3.14）和相对真值（℃273K） 6、误差的表达方式有绝对误差、相对误差和引用误差 7、误差分类为系统误差（装置误差）、随机误差（偶然误差；多次测量，剔除错误数据） 和粗大误差（过失误差；改正方法：当发现粗大误差时，应予以剔除） 8、传感器是一种把非电输入信号转换成电信号输出的设备或装置。 9、传感器的组成有敏感元件、转换元件和转换电路 10、弹性敏感元件的基本特性有：刚度（k=dF/dX刚度越大越不易变形）、灵敏度（刚性的倒数）、弹性滞后、弹性后效 P25★2）电阻式传感器：（电阻应变片式传感器、电位器式传感器、测温热电阻式传感器；热敏电阻式、湿敏电阻式、气敏电阻式传感器） Def：将被测电量（如温度、湿度、位移、应变等）的变化转换成导电材料的电阻变化的装置，称为电阻式传感器 11、电阻应变片式传感器（电阻应变片、测量电路）的结构：引出线、覆盖层、基片、敏感栅和粘结剂 电阻应变片式传感器：电阻应变片是一种将被测量件上的应变变化转换成电阻变化的传感元件；测量电路进一步将该电阻阻值的变化再转换成电流或电压的变化，以便显示或记录被测的非电量的大小。 12.电阻应变片的工作原理：电阻应变效应 电阻应变效应：导电材料的电阻和它的电阻率、几何尺寸（长度与截面积）有关，在外力作用下发生机械变形，引起该导电材料的电阻值发生变化 13．电位器式传感器：一种将机械位移（线位移或角位移）转换为与其成一定函数关系的电阻或电压的机电传感元器件 14.电位器由电阻（电阻元件通常有绕线电阻、薄膜电阻、导电塑料等）和电刷等元器件组成 15.电位器优点：结构简单、输出信号大、性能稳定并容易实现任意函数 缺点：要求输入能量大，电刷与电阻元件之间容易磨损 16.热电阻材料由电阻体（温度测量敏感元件——感温元件）、引出线、绝缘套管和接线盒等部件组成，电阻体是热电阻的主要部件 热敏电阻式传感器 17.热敏电阻是利用电阻值随温度变化的特点制成的一种热敏元件 18、温度系数可分为负温度系数热敏电阻为NTC（电阻的变化趋势与温度的变化趋势相反）和正温度系数热敏电阻PTC（电阻的变化趋势与温度的变化趋势相同）。 19.热敏电阻优点：尺寸小、响应速度快、灵敏度高 20.差动电感传感器的优点（1）差动式比单线圈式的电感传感器的灵敏度提高一倍；（2）差动式的线性度明显的得到改善（3）由外界的影响，差动式也基本上可以相互抵消，衔铁承
《检测技术与控制工程》课程教学大纲 一、课程的地位、目的和任务 本课程地位： 检测技术与控制工程是高等院校机械电子工程、机械设计制造及其自动化等专业的专业课程。本课程在教学内容方面应着重于介绍机电一体化系统中传感器与检测技术与计算机控制技术的基本知识、基本理论和基本方法，在培养实践能力方面应重视设计构思、创新意识和设计技能的培养。 本课程目的： 1.学生获得传感器、自动检测方法及计算机控制系统的组成及特点等方面的基本知识和基本技能； 2.将所学到的自动检测技术与计算机控制系统灵活地应用于今后的工作、生产实践中去。 本课程任务： 1.掌握各种传感器的原理及应用； 2.具备自动检测技术方面的基本知识和基本技能； 3.掌握计算机控制系统的组成和特点； 4.掌握计算机控制系统的应用程序设计及实现技术； 5.初步形成解决生产实际问题的能力。 二、本课程与其它课程的联系 前修课程：电工电子技术、c语言程序设计。 后修课程：机械创新设计等。 三、教学内容及要求 第一章绪论 教学要求： 掌握机电一体化的基本概念、关键技术，了解机电一体化的典型产品与发展趋势。 重点：机电一体化的基本概念、关键技术 难点：机电一体化的关键技术 教学内容： 第一节机电一体化的基本概念 （一）机电一体化的定义 （二）机电一体化系统构成要素
（三）机电一体化系统分类 （四）机电一体化系统特点 第二节机电一体化技术与产品 （一）机电一体化的理论与技术基础 （二）机电一体化的关键技术 （三）典型的机电一体化产品 第三节机电一体化的发展历史及趋势 （一）机电一体化的发展历史 （二）机电一体化的发展趋势 第二章传感器与检测技术 教学要求： 了解传感与检测技术的基本概念；掌握应变与应力、压力、位移、流量、温度等典型物理量的检测技术及其相应传感器的测量原理。 重点：传感器的基本概念；力传感器、压力传感器、温度传感器等的测量原理。 难点：各种传感器的工作原理、适用场合及选型。 教学内容： 第一节传感与检测技术概述 （一）检测技术基础 （二）传感器的基本概念 （三）传感器和检测系统的基本特性 （四）传感与检测系统的发展趋势 第二节应变与应力的检测 （一）电阻应变效应 （二）电阻应变片 （三）测量电桥 第三节应力的直接检测 （一）压电效应 （二）压电传感器及其等效电路 （三）压电式测力传感器及其应用 第四节位移量的检测 （一）常用位移测量方法 （二）电阻式位移传感器测量位移 （三）电感式位移传感器测量位移 （四）电容式位移传感器测量位移 （五）数字式位移传感器测量位移 第五节流量的检测 （一）流量的特征 （二）介入式流量检测方法 （三）非介入式流量检测方法 第六节温度的检测
现代化检测技术的应用与发展 The application and development of modern testing technology 【摘要】 自动检测技术是现代化领域中发展前景十分广阔的一门新兴技术，是将生产、科研、生活等方面的相关信息通过选择合适的检测方法与装置进行检查测量，以发现事物的规律性。随着社会经济的发展，自动检测技术不断进步，在机械制造、化工、电力、汽车、航空航天以及军事等领域有着不可或缺的作用，是自动化技术的四个支柱之一。 【关键词】自动检测传感器数据处理信号转换 【正文】 一、关于自动检测技术的基础知识 自动检测技术是以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。其任务是寻找与自然信息具有对应关系的各种表现形式的信号，以及寻求最佳的采集、转换、处理、传输、存储、显示等方法和相应的设备。 信息采集是指从自然界诸多被检查与测量的量中提取所需要的信息。 信息转换是指将所提取出的有用信息向电量、幅值、功率等形式转换。 信息处理的任务是根据输出环节的需要，将转换后的电信号进行数字运算（求均值、极值等）以及模拟量、数字量转换等处理。 信息传输的任务是在排除干扰的的情况下经济地、准确无误地吧信息进行传输。 二、自动检测技术的核心—自动检测系统 自动检测系统是自动测量、自动计量、自动保护、自动诊断、自动信号等诸多系统的总称，其原理图如下所示： 图1.自动检测系统框图 自动系统一般由传感器、信号处理器、显示器、数据处理装置和执行机构等五部分构成。下面介绍每个部分的功能： ①传感器：传感器（sensor）是指一个能将被测的非电量转换成电量的敏感元 件，是连接北侧对象和检测系统的接口。通过它人们可以利用计算机实现自
《汽车智能化检测技术》试卷2010年4月 一、单项选择题 1、气缸和活塞的配合间隙属于（） A、工作过程参数 B、伴随过程参数 C、几何尺寸参数 D、极限参数 2、使用辛烷值较低的汽油时，点火提前角应（） A、减小 B、不变 C、增大 D、不能确定 3、发动机点火提前角一般控制在（） A、5～20° B、8～35° C、5～38° D、20～38° 4、当车速表的指示值为40km/h时，根据规定：车速表允许误差为+20%～-5%，则车速表试验台速度指示仪表指示值的上限为（） A、33.3km/h B、38k/h C、42.1km/h D、48km/h 5、发动机气缸压缩压力的检测仪器是（） A、气缸压力表 B、真空表 C、气缸漏气量检测仪 D、气缸漏气率检测仪 6、一般汽油发动机机油压力控制在（） A、0～0.18kpa B、0.18～0.392kpa C、0.294～0.588kpa D、0.588～0.88kpa 7、化学发光分析仪通常用于对（）浓度检测。 A、CO和CO2 B、NO X C、CO和HC D、HC 8、在调整四轮定位仪的传感器水平的时候，应调整水平仪上的气泡，使气泡处于（） A、最左边位置 B、最右边位置 C、中间位置 D、任意位置 9、汽车制动时是否发生制动跑偏、侧滑或失去转向能力，这是指汽车（） A、制动性能 B、制动效能 C、制动效能的恒定性 D、制动时的方向稳定性 10.标准型车速表试验台的速度传感器一般采用（） A、磁电式传感器 B、差动变压器式传感器 C、电位计式传感器 D、测速发电机 11、主要承担在用车辆技术状况和车辆维修质量检测的检测站是（） A、A级站 B、B级站 C、C级站 D、D级站 12、底盘测功时，测得实验车速36km/h，汽车牵引力3000N，此时发动机的功率为（） A、30kw B、40kw C、50kw D、60kw 13、制动时汽车后轮先抱死可能出现的情况是（） A、转向能力的丧失 B、后轴侧滑 C、转向轮向右跑偏 D、转向轮向左跑偏 14、响度为1宋对应的响度级为（） A、30方 B、40方 C、50方 D、60方 15、在自动变速器中，当节气门拉索或节气门位置传感器调整不当时，不会由此引起的故障是（） A、换挡冲击 B、不能升挡 C、A TF变质 D、不能强制降挡 二、多项选择题 16、目前，汽车故障诊断可归纳为（） A、人工经验诊断法 B、检测诊断法 C、自我诊断法 D、快速诊断法 E、智能诊断法 17、在汽油机供给系中最易发生故障的部位有（） A、汽油泵 B、火花塞 C、化油器 D、低压油路 E、节气门 18、车速表试验台的类型有（） A、简单型 B、驱动型 C、综合型 D、专用型 E、标准型 19、汽车的前轮定位参数包括（） A、前轮外倾 B、前轮前束 C、后轮前束 D、主销内倾 E、转向20°时的前张角
xx机电职业技术学院－学年第学期 《自动检测技术及应用》期终考试试卷四卷 班级姓名学号教师 题号一二三四五六七八得分 得分 得分评卷人复核人一、填空题（每空1.5 分，共48分） 1、显示仪表能够监测到被测量的能力称分辨力。 2、仪表准确度等级是由中的基本误差决定的，而是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。 3、按材料不同，电阻应变片可分为和半导体应变片两大类。前者 的敏感栅有、和三种类型。 4、物质的随变化而变化的物理现象，称为热电阻效应。根据这一 效应制成的传感器叫传感器。 5、按工作原来的不同，电容式传感器可分为、、和 三种类型。第一种常用于测量，第二种常用于测量，第三种常用于测量。 6、热电偶有两个极。测温时，置于被测温度场中的接点称，置 于恒定温度场中的接点称。
7、光电倍增管倍增系数大约为数量级，故光电倍增管的极高。随着的升高，倍增系数也增加。 8、当霍尔元件处于中，且方向与霍尔元件方向一致时，霍尔电势与和乘积成正比。其数学式为。 9、光栅传感器的光栅包括和，其中后者须置于 上，其目的是当两光栅相对平移为一个栅距Ｗ时，莫尔条纹将垂直位移一个节距。 得分评卷人复核人二、选择题（每空1.5 分，共16.5分） 1、某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是( )。 A．绝对误差 B．示值相对误差 C．满度相对误差 D．精度等级 2、电阻应变片的核心部分是( ) A.敏感栅 B.基片 C.覆盖层 D.引线 3、.测量转换电路中采用相敏检波电路，主要是为了( )。 A.减少零点残余电压 B.反映位移的大小和方向 C.温度误差补偿 4、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中( )。 A．电容和电感均为变量 B．电容是变量，电感保持不变 C．电容保持常数，电感为变量 D．电容和电感均保持不变 5、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( )。 A. 补偿热电偶冷端热电势的损失 B. 起冷端温度补偿作用 C. 将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D. 提高灵敏度 6、光敏三极管受光照控制的PN 结果是( ) A.集电结和发射结 B.集电结 C.发射结 D. 集电结或发射结
安徽机电职业技术学院－学年第学期《自动检测技术及应用》期终考试试卷五卷 班级姓名学号教师 一、填空题（每空 1.5 分，共42分） 1、误差产生的原因和类型很多，根据造成误差的不同原因，有不同的分类方法， 按照性质可分为系统误差、粗大误差、随机误差三种。 2、微差法是零位发和偏差发的组合。先将被测量与一个已知标准量进行对比，不足部分再用偏差法测出。 3、应变片丝式敏感栅的材料是金属。为确保应变片的性能，对此类材料的 主要要求是：应变灵敏系数高，且为常数；电阻率大；电阻温度系数小。 4、目前我国生产两种初始电阻值分别为R 0= 100 欧姆与R = 50欧姆的铜热电 阻，它们对应的分度号分别为 Cu100 与 Cu50 。 5、被测体的电阻率ρ越大，相对导磁率μ越小，传感器线圈的激磁频率越小，则电涡流的轴向贯穿深度越大。 6、当吧两种材料的金属组成回路，并且两端的温度不同时，回路中将会产生 一定的电动势并产生电流，这种现象称为热电效应。 热电动势是由接触电动势和温差电动势组成。
7、由A、B导体组成的热电偶，当引入第三导体C时，只要 c两端的温度相同，则C导体的接入对回路总热电动势无影响，这就是中间导体定律。 8、压电式传感器不能测量频率太低被测量，更不能测量静态量。目前多用于加速度和动态的力或压力的测量。 二、选择题（每空 1.5 分，共18分） 1、在选购线性仪器时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的（ C ）左右为宜。 A．3倍 B．10倍 C．1.5倍 D．0.75倍 2、有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求： 1）该表可能出现的最大绝对误差为（ A ）。 A. 1℃ B. 0.5℃ C. 10℃ D. 200℃ 2）当示值为20℃时的示值相对误差为（B ），100℃时的示值相对误差为（ C ）。 A. 1℃ B. 5％ C. 1％ D. 10％ 3、湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了（ B ）。 A. 提高灵敏度 B. 防止产生极化、电解作用 C. 减小交流电桥平衡难度 D. 节约用电 4、（ C ）的数值越大，热电偶的输出热电动势就越大。 A．热端直径 B．热端和冷端的温度 C．热端和冷端的温差 D．热电极的电导率 5、螺线管式自感传感器采用差动结构是为了（ B ）。 A. 加长线圈的长度从而增加线性范围 B. 提高灵敏度，减小温漂 C. 降低成本 D. 增加线圈对衔铁的吸引力 6、电涡流探头的外壳用（ B ）制作较为恰当。 A．不锈钢 B．塑料 C．黄铜 D．玻璃 7、利用湿敏传感器可以测量（B ）。 A. 空气的绝对湿度 B. 空气的相对湿度 C. 空气的温度 D. 纸张的含水量 8、霍尔元件采用恒流源激励是为了（ D ）。
《自动检测技术》课程期末考试试题A 一、填空（本题共39分，每空1.5分） 1、传感器由 敏感元件 、 传感元件 、 测量转换电路 三部分组成。 2、在选购线性仪表时，必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的 1.5 倍左右为宜。 3、有一温度计，它的量程范围为0∽200℃，精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差为 +-1 ℃ ，当测量100℃ 时的示值相对误差为 +-1% 。 4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择 NTC突变型 型热敏电阻。 X面 5、在压电晶片的机械轴上施加力,其电荷产生在。 6、霍尔元件采用恒流源激励是为了 。 7、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于 测量。 8、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是 ，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是 。 9、压电材料在使用中一般是两片以上，在以电荷作为输出的地方一般是把压电元件 起来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件 起来。 10、热电阻主要是利用电阻随温度升高而 这一特性来测量温度的。 11、自动检测系统中常用的抗电磁干扰技术有 、 、 、 、 等。 12、金属电阻的 是金属电阻应变片工作的物理基础。 13、电磁干扰的形成必须同时具备的三项因素是 、 、 。 14、在动圈式表头中的动圈回路中串入由NTC 组成的电阻补偿网络，其目的是为了 。 1、在以二、选择题（本题共30分，每题2分） 下几种传感器当中 C 属于自发电型传感器。 A、电容式 B、电阻式 C、热电偶 D、电感式 2、 D 的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。 A、热端直径 B、热电极的电导率 C、热端和冷端的温度 D、热端和冷端的温差 3、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中 B 。 A、电容和电感均为变量 B、电容是变量，电感保持不变 4、在仿式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采用了 C、电感是变量，电容保持不变 D、电容和电感均保持不变 型机床当中利用电感 B 测量方法。 A、微差式 B、零位式 C、偏差式 5、热电阻测量转换电路采用三线制是为了 B A、提高测量灵敏度 B、减小引线电阻的影响 兼容性 6、C、减小非线性误差 D、提高电磁汽车衡所用的测力弹性敏感元件是 A 。 A、实心轴 B、弹簧管 C、悬臂梁 D、圆环 7、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是 C 。 A、补偿热电偶冷端热电势的损失 B、起冷端温度补偿作用 D、提高灵敏度 8、考核C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 计算机的电磁兼容是否达标是指 C 。 A、计算机能在规定的电磁干扰环境中正常工作的能力 规定数值的电磁干扰 B、该计算机不产生超出 C、两者必须同时具备
智能检测技术及仪表习题答案 1．1什么是测量的绝对误差、相对误差、引用误差？ 被测量的测量值x与被测量的真值A0之间的代数差Δ，称为绝对误差（Δ=x- A0）。 相对误差是指绝对误差Δ与被测量X百分比。有实际相对误差和公称相对误差两种表示方式。实际相对误差是指绝对误差Δ与被测量的约定真值（实际值）X0之比(δA=Δ/ X0×100%)；公称相对误差是指绝对误差Δ与仪表公称值（示值）X之比（δx=Δ/ X×100%）。 引用误差是指绝对误差Δ与测量范围上限值、量程或表度盘满刻度B之比(δm=Δ/B×100%)。 1.2 什么是测量误差？测量误差有几种表示方法？他们通常应用在什么场合？ 测量误差是指被测量与其真值之间存在的差异。测量误差有绝对误差、相对误差、引用误差三种表示方法。绝对误差通常用于对单一个体的单一被测量的多次测量分析，相对误差通常用于不同个体的同一被测量的比较分析，引用误差用于用具体仪表测量。 1．3 用测量范围为-50～＋150kPa的压力传感器测量140kPa压力时，传感器测得示值为142kPa,求该示值的绝对误差、实际相对误差和引用误差。 Δ=142-140=2kPa; δA=2/140=1.43%;δx=2/142=1.41%;δm=2/(50+150)=1% 1.7 什么是直接测量、间接测量和组合测量？ 通常测量仪表已标定好，用它对某个未知量进行测量时，就能直接读出测量值称为直接测量；首先确定被测量的函数关系式，然后用标定好的仪器测量函数关系式中的有关量，最后代入函数式中进行计算得到被测量，称为将间接测量。在一个测量过程中既有直接测量又有间接测量称为组合测量。 1.9 什么是测量部确定度？有哪几种评定方法？ 测量不确定度：表征合理地赋予被测量真值的分散性与测量结果相联系的参数。 通常评定方法有两种：A类和B类评定方法。 不确定度的A类评定：用对观测列进行统计分析的方法来评定不确定度。 不确定度的B类评定：用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定不确定度。 1.10检定一块精度为1.0级100mA的电流表，发现最大误差在50mA处为1.4mA,试判定该表是否合格？它实际的精度等级是多少？ 解：δm=1.4/100=1.4%,它实际的精度为1.5,低于标称精度等级所以不合格。 1．11某节流元件（孔板）开孔直径d20尺寸进行15次测量，测量数据如下（单位：mm）: 120.42 ,120.43,120.40,120.42,120,43,120.39,120.30,120.40,120.43,120.41,120.43,120.42,120.39,120.39,120.40试检查其中有无粗大误差？并写出测量结果。 解：首先求出测量烈的算术平均值： X =120.40mm 根据贝塞尔公式计算出标准差 ?=（∑v i2/(15-1)）1/2=0.0289 3 ?=0.0868 所以，120.30是坏值，存在粗大误差。 去除坏值后X =120.41mm，?=（∑v i2/(14-1)）1/2=0.011 3 ?=0.033 再无坏值 求出算术平均值的标准偏差?x= ?/(n)1/2=0.011/3.87=0.003 写出最后结果：（Pc=0.95,Kt=2.33） 120.41±Kt?x=120.41±0.01mm 2.3 什么是热电效应？热电势有哪几部分组成的？热电偶产生热电势的必要条件是什么？ 在两种不同金属所组成的闭合回路中，当两接触的温度不同时，回路中就要产生热电势，这种物理现象称为热电效应。热电势由接触电势和温差电势两部分组成。热电偶产生热电势的必要条件是：两种不同金属和两个端点温度不同。 2.5什么是热电偶的中间温度定律。说明该定律在热电偶实际测温中的意义。 热电偶在接点温度为T、T0时的热电势等于该热电偶在接点温度为T,Tn和Tn、T0时相应的热电势的代数和。 E AB(T、T0)= E AB(T、Tn)+ E AB(Tn、T0)。这主要用于冷端温度补偿。 2.9热电偶的补偿导线的作用是什么？选择使用补偿导线的原则是什么？
河南理工大学 2006-2007 学年第 2 学期 《智能检测技术》试卷（A）参考答案与评分标准 考试方式：闭卷本试卷考试分数占学生总评成绩的70 % 复查总分总复查人 一、选择题（每小题1分，20题，共20分） （注意：均为单项选择，将答案写在综括号内，否则不计分。）1.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，该表可能出现的最大绝对误 差为[ A ]。 A. 1℃ B. 0.5℃ C. 10℃ D. 2℃ 2.用于测量交流电能的电度表属于[ D ]仪表。 A. 磁电系 B. 电动系 C. 电磁系 D. 感应系 3.在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的[ A ]。 A. 1.5 倍 B.10 倍 C. 3 倍 D.0.75 倍 4.重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是[ B ]。 A. 提高精度 B. 加速其衰老 C. 测试其各项性能指标 D. 提高可靠性 5.应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选用[ C ]转换电路。 A. 单臂半桥 B. 双臂半桥 C. 四臂全桥 D. 独臂 6.光栅传感器利用莫尔条纹来达到[ B ]目的. A.提高光栅的分辨力 B. 使光敏元件能分辨主光栅移动时引起的光强变化 C.辩向 D.细分 7.当天气变化时，有时会发现在地下设施（例如地下室）中工作的仪器内部印制板漏电增大，机箱上有小水珠出现，磁粉式记录磁带结露等，影响了仪器的正常工作。该水珠的来源是[ C ] A.从天花板上滴下来的 B.由于空气的绝对湿度达到饱和点而凝结成水滴 C.空气的相对湿度达到饱和状态，而凝结成水滴8.自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了[ C ] A.提高灵敏度 B.将输出的交流信号转换成直流信号 C.使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度 9.希望远距离传送信号时，应选用具有[ D ]输出的标准变送器。 A. 0-2V B.1-5V C.0-10mA D.4-20mA 10.光栅中采用 sin 和 cos 两套光电元件是为了[ B ]。 A .提高信号幅度 B．辨向 C.抗干扰 D.作三角函数运算 11.电子卡尺的分辨率可达 0.01mm ，行程可达 200mm ，它的内部所采用的电容传感器 型式是[ B ]。 A.变极距式 B.变面积式 C.变介电常数式 12.下列器件属于四端元件的是[ D ] A. 应变片 B. 压电晶片 C. 热敏电阻 D. 霍尔元件 13.MQN气敏电阻可测量[ C ]的浓度。 A. CO 2 B. N 2 C.气体打火机车间的有害气体 D.锅炉烟道中剩余的氧气 14.电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出[ C ]的靠近程度。 A. 人体 B. 水 C.黑色金属零件 D.塑料零件 15.在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中[ B ]。 A. 电容和电感均为变量 B. 电容是变量，电感保持不变 C. 电容保持常数，电感为变量 D. 电容和电感均保持不变 16.将超声波转换成电信号是利用压电材料的[ A ] A. 压电效应 B.电涡流效应 C. 应变效应 D.逆压电效应 17. 霍尔电势计算公式 E H = K H IB cos a 中的角a 是指[ B ]。 A. 磁力线与霍尔薄片平面之间的夹角 B. 磁力线与霍尔薄片的垂线之间的夹角 C. 磁力线与霍尔元件内部电流方向的夹角 18.正常人的体温为 37摄氏度,则此时的华氏温度、热力学温度约为[ C ]。 A.32F,100K B.99F，236K C.99F，310K D.37F，310K 19. 在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是[ D ]。 A.补偿热电偶冷端热电势的损失 B.起冷端温度补偿作用 C. 提高灵敏度 D. 将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 20.要测量高压变压器的三相绝缘子是否过热，应选用[ C ] A.热敏电阻 B.热电偶 C.红外热像仪 D.接近开关
《自动检测技术及应用》 填空选择 1．电工实验中，采用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于★★测量，而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于★★测量。 2．采购员分别在三家商店购买100kg大米，100kg苹果，1kg巧克力，发现均少0.5kg。但采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中产生的心里作用的主要因素是★★。3．在选购线性仪表时，选购仪表的量程应为欲测量的★左右为宜。 4．用万用表交流电压档（频率上限为5khz）测量100khz、10v左右的高频电压，发现示值不到2v，该误差属于★★。用该表的直流电压挡测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.7v，该误差属于★★。 5．电子秤用的应变片为★★。为提高集成度，测量气体压力应选择★★。一次性，几百个应力实验点应选择★★应变片。 6．应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择★★测量转换电路。7．欲测量微小的位移，应选择★★自感传感器。希望线性好、灵敏度高、量程为1mm左右、分辨力为1um左右，应选择★★自感传感器。 8．希望线性范围为±1mm，应选择绕组骨架长度为★★左右的螺线管式自感传感器或差动变压器。 9．螺线管式自感传感器采用差动结构式为了★★。 10.自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了★★。 11.电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出★★的靠近程度。 11.5电涡头探头的外壳用★★制作较为恰当。 12.欲探埋藏地下的金子。应选择直径为★★探头。 13.在两片间隙为1mm的两块平行板的间隙中插入相等厚度的★★，可测得最大电容。 14.在电容传感器中，若采用条频法测量转换电路，则电路中？ A电容和电感均为变量B 电容是变量，电感保持不变。 15轿车的保护气囊可用★★来控制。 16将超声波转换成电信号是利用压电材料的★★。蜂鸣器中发出“滴滴”是利用压电材料的★★。 17.使用压电陶瓷制作的力活着压力传感器可测量★★。 18.动态里传感器中，两片压电片多采用★★接法。在电子打火机采用★★接法。 19.人讲话时，声音从口腔沿水平反向向前方传播，则沿传播方向的空气分子★★。 20.超声波频率越高，波长越★。指向角越★。方向性越★。 21.单晶直探头发射超声波时，是利用压电晶片的★★，而接收超声波时是利用压电晶片的★★。发射在★,接收在★。 22.金属探伤时，超声波频率为★★。超声防盗的频率为★★。 23.传感器的组成：敏感元件感元件测转换电路。 24传感器的定义：传感器是一种检测装置，能感受规定的被测量，并能将检测的信息，按一定规律变换为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足需求。 25.传感器的基本特性：灵敏度分辨力（一般认为该表的最后一位所表示的数值就是它的分辨力）非线性度迟滞误差稳定性 26.应变片的工作原理：导体或半导体材料在外界力的作用下，会产生机械变形，其电阻值也将随着发生变化，这种现象被称为应变效应。 27.△R/R=Kεx k=电阻应变片的灵敏度。 28.应变片可分为金属应变片和半导体应变片。
课程设计任务书 课题名称检测技术与过程控制 学院 专业建筑设施智能技术 班级 学生 学号 月日至月日
指导教师(签字)
目录 第一章过程控制课程设计任务书 (3) 第二章蒸汽压力波动是主要干扰的设计方案 (4) 一．控制方案、理论依据、控制工艺流程图 (4) 二．控制系统原理方框图 (4) 三．调节器正反作用的确定，系统工作过程概述 (4) 四．设计中用到的仪表的结构、特点说明 (5) 第三章冷水流量波动是主要干扰的设计方案 (7) 一．控制方案、理论依据、控制工艺流程图 (7) 二．控制系统原理方框图 (7) 三．调节器正反作用的确定，系统工作过程概述 (7) 四．设计中用到的仪表的结构、特点说明 (8) 第四章冷水流量和蒸汽压力均波动明显的设计方案 (10) 一．控制方案、理论依据、控制工艺流程图 (10) 二．控制系统原理方框图 (10) 三．调节器正反作用的确定，系统工作过程概述 (10) 四．设计中用到的仪表的结构、特点说明 (11) 第五章冷水流量、蒸汽压力以及进料压力波动均为主要干扰的设计方案 (13)
一．控制方案、理论依据、控制工艺流程图 (13) 二．控制系统原理方框图 (14) 三．调节器正反作用的确定，系统工作过程概述 (14) 四．设计中用到的仪表的结构、特点说明 (14) 第六章体会与感悟 (17) 参考文献 (17) 附录 (18)
第一章过程控制课程设计任务书 题目A：干燥器温度控制系统方案设计 一、工艺过程描述 某干燥器的流程所示。干燥器采用夹套加热和真空抽吸并行的方式来干燥物料。夹套通入的是经列管式加热器加热后的热水，而加热介质采用的是饱和蒸汽。为了提高干燥速度，应有较高的干燥温度θ，但θ过高会使物料的物性发生变化，这是不允许的，因此要求对干燥器温度进行严格控制。 二、设计要求 分别针对以下情况：
智能变压器状态监测系统技术方案 一、智能变压器状态监测系统 智能变压器作为智能变电站的核心组成部分，其建设获得了越来越多的关注。根据现行的标准，智能变电站是指采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站互动的变电站。智能变压器在线监测系统是保证变压器正常工作并预估设备的损耗以建立合理的检修计划，智能变压器在线监测系统是实现智能变电站的基础设备之一。 变压器是电力系统中重要的也是昂贵的关键设备，它承担着电压变换，电能分配和转移的重任，变压器的正常运行是电力系统安全、可靠地经济运行和供用电的重要保证，因此，必须最大限度地防止和减少变压嚣故障或事故的发生。但由于变压器在长期运行中，故障和事故是不可能完全避免的。引发变压器故障和事故的原因繁多，如外部的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问题和制造过程中留下的设备缺陷等事故隐患，特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化等等，已成为故障发生的主要因素。同时，客观上存在的部分工作人员素质不高、技术水平不够或违章作业等，也会造成变压器损坏而造成事故或导致事故的扩大，从而危及电力系统的安全运行。 正因为变压器故障的不可完全避免，对故障的正确诊断和及早预测，就具有更迫切的实用性和重要性。但是，变压器的故障诊断是个非常复杂的问题，许多因素如变压器容量、电压等级、绝缘性能、工作环境、运行历史甚至不同厂家的产品等等均会对诊断结果产生影响。 智能变压器状态监测系统构架如图1-1所示：
自动检测技术及应用——梁森 选择题答案 1.单项选择题 1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为__C__级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买__B__级的压力表。A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5 2）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，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是__B__。 A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.精度等级 3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的__C__左右为宜。A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍 4）用万用表交流电压档（频率上限仅为5kHz）测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于__D__。用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于 A 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 5）重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了__D__。 A.提高精度 B.加速其衰老 C.测试其各项性能指标 D.提高可靠性
2.各举出两个非电量电测的例子来说明 1）静态测量； 2）动态测量； 3）直接测量； 4）间接测量； 5）接触式测量； 6）非接触式测量； 7）在线测量； 8）离线测量。 3.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求：1）该表可能出现的最大绝对误差为__A__。 A. 1℃ B. 0.5℃ C. 10℃ D. 200℃ 2）当示值为20℃时的示值相对误差为__B__，100℃时的示值相对误差为__C__。 A. 1℃ B. 5％ C. 1％ D. 10％ 4.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为250V电压表，其精度应选__B__级。若选用量程为300V，其精度应选__C__级，若选用量程为500V的电压表，其精度应选__C__级。 A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 第二章思考题与习题答案 1. 单项选择题 1）电子秤中所使用的应变片应选择__B__应变片；为提高集成度，测量气体压力应选择___D___；一次性、几百个应力试验测点应选择___A___应变片。
无损检测技术及其应用 一、无损检测概述 无损检测NDT （Non-destructive testing），就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态（如合格与否、剩余寿命等）的所有技术手段的总称。 与破坏性检测相比，无损检测具有以下显著特点： (1) 非破坏性 (2) 全面性 (3) 全程性 (4) 可靠性问题 开展无损检测的研究与实践意义是多方面的，主要表现在以下几方面： (1) 改进生产工艺：采用无损检测方法对制造用原材料直至最终的产品进行全程检测，可以发现某些工艺环节的不足之处，为改进工艺提供指导，从而也在一定程度上保证了最终产品的质量。 (2) 提高产品质量：无损检测可对制造产品的原材料、各中间工艺环节直至最终的产成品实行全过程检测，为保证最终产品年质量奠定了基础。 (3) 降低生产成本：在产品的制造设计阶段，通过无损检测，将存有缺陷的工件及时清理出去，可免除后续无效的加工环节，减小原材料和能源的消耗节约工时，降低生产成本。 (4) 保证设备的安全运行：由于破坏性检测只能是抽样检测不可能进行100%的全面检测，所得的检测结论只反映同类被检对象的平均质量水平。
此外，无损检测技术在食品加工领域，如材料的选购、加工过程品质的变化、流通环节的质量变化等过程中，不仅起到保证食品质量与安全的监督作用，还在节约能源和原材料资源、降低生产成本、提高成品率和劳动生产率方面起到积极的促进作用。作为一种新兴的检测技术，其具有以下特征：无需大量试剂；不需前处理工作，试样制作简单；即使检测，在线检测；不损伤样品，无污染等等。无损检测技术在工业上有非常广泛的应用，如航空航天、核工业、武器制造、机械工业、造船、石油化工、铁道和高速火车、汽车、锅炉和压力容器、特种设备、以及海关检查等等。“现代工业是建立在无损检测基础之上的”并非言过其实。 无损检测分为常规检测技术和非常规检测技术。常规检测技术有：超声检测Ultrasonic Testing（缩写UT）、射线检测Radiographic Testing（缩写RT）、磁粉检测Magnetic particle Testing（缩写MT）、渗透检验Penetrant Testing （缩写PT）、涡流检测Eddy current Testing（缩写ET）。非常规无损检测技术有：声发射Acoustic Emission(缩写AE)、红外检测Infrared（缩写IR）、激光全息检测Holographic Nondestructive Testing（缩写HNT）等。 二、无损检测分类及简介 下面对以上所说的五种常规检测技术以及几种非常规检测技术做一下简要的介绍。 1.超声检测 超声检测的基本原理是：利用超声波在界面（声阻抗不同的两种介质的结合面）出的反射和折射以及超声波在介质中传播过程中的衰减，由发射探头向被检件发射超声波，由接收探头接收从界面（缺陷或本底）处反射回来超声波（反射法）