检测与传感第十章优秀课件 (2)

1、不允许穿拖鞋进入实验室，进入实验室严禁吸烟、吃零食，不准大声喧哗、打闹。 2、保持实验室的环境卫生，不准随地吐痰，乱抛纸屑杂物。 3、为了保证人身安全及实验的顺利完成，实验前必须充分预习，明确本次实验的目的、原理、使用的 设备、实验内容及“实验注意事项”等，并认真填写《实验预习报告》。未完成预习报告者禁止进入实 验室做实验。 4、实验过程不得随意摆弄实验设备，更不能随意开启与本实验无关的仪器设备。对于要开启的设备， 要 “先接线后通电，先断电后拆线”，要在接线经指导教师确认无误后才能接通电源。 5、在使用仪器和设备时要严格遵守操作规程，服从老师的指导，如因违反操作规程或因不听从指导， 而造成实验仪器设备损坏等事故，将按学校的有关规定，对肇事者进行处理。 6、实验操作过程中应注意观察，若发现有破坏性异常现象（异常声音、冒烟、发烫或有异味），应立 即关断电源，保护现场，报告指导教师。找出原因、排除故障后，经指导教师验收后才可继续实验。 7、实验过程中要独立操作，仔细观察实验现象，将实验数据认真填写在实验预习报告中“实验数据记 录”一栏中，所记录的实验数据经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。 8、实验完毕后，应及时切断实验设备电源，并将实验仪器、实验工具及时清理，放回原位，或按要求 保管好。如实填写《仪器设备使用登记表》，经实验老师检查同意后，方可离开实验室。 9、实验报告是对每次实验课程的全面总结，要求根据实验记录，及时完成实验报告，不按时交报告者 ，不予记录实验成绩。
图1-4
重量g
电压 mv
0(平衡位置)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
表1-2：半桥数据
重量g
电压 mv
0(平衡位置)

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重复性
图1-4所示为校正曲线的重复特性。
正行程的最大重复性偏差为△Rmax1, 反行程的最大重复 性偏差为△Rmax2，重复性误差取这两个最大偏差中之较 大者为△Rmax，再以满量程输出的百分数表示，即
rR
Rmax yFS
100%
（1-15）
式中 △Rmax----输出最大不重复误差。
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现代人们的日常生活中，也愈来愈离不开检测技术。例 如现代化起居室中的温度、湿度、亮度、空气新鲜度、防火、 防盗和防尘等的测试控制，以及由有视觉、听觉、嗅觉、触 觉和味觉等感觉器官，并有思维能力机器人来参与各种家庭 事务管理和劳动等，都需要各种检测技术。
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自动检测系统的基本组成
自动检测系统是自动测量、自动资料、自动保护、自动 诊断、自动信号处理等诸系统的总称，基本组成如图1-7。
图1-10 微差法测量稳压电源输出电压的微小变化
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误差处理 主要内容
• 一、误差与精确处理 • 二、测量数据的统计处理 • 三、间接测量中误差的传递 • 四、有效数字及其计算法则
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误差与精确处理
主要内容
(1)绝对误差与相对误差 (2)系统误差、偶然误差和疏失误差 (3)基本误差和附加误差 (4)常见的系统误差及降低其对测量结果影响的方法
（1-17）
由于种种原因，会引起灵敏度变化，产生灵敏度误差。灵 敏度误差用相对误差来表示
k10% 0 sk
（1-18）
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分辨率
分辨率是指传感器能检测到的最小的输入增量。 分辨率可用绝对值表示，也可以用满量程的百分比表 示。

2）UH=KHIB：采用恒流源供电, 可以使霍尔电势稳 定（减小由于输入电阻R随温度t变化而引起的激励 电流I变化所带来的影响。）
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3）热敏电阻补偿
➢霍尔元件一般具有正温度系数，即输出随温度升高而下降， 若能使控制电流随温度升高而上升。
➢输入回路串热敏电阻（当温度上升时其阻值下降，使 控制电流上升。） ➢输出回路补偿负载上得到的霍尔电势随温度上升而下 降被热敏电阻阻值减小所补偿。 ➢在使用时，热敏电阻或电阻丝最好和霍尔元件封在一起或 靠近，使它们温度变化一致。
f=npN =n⇒ pn= tN /pt
线性霍尔
n 60 f 22
NS
磁铁
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霍尔转速表原理
当齿对准霍尔元件时，磁力线集中穿 过霍尔元件，可产生较大的霍尔电动势， 放大、整形后输出高电平；反之，当齿轮 的空挡对准霍尔元件时，输出为低电平。
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（2）不等位电势补偿
当霍尔元件B=0，I≠0，UH=U0≠0。 这时测得的空载霍尔电势称不等位电势。 产生这一现象的原因有:
① 霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位面上； ② 半导体材料不均匀造成了电阻率不均匀或是几何尺寸不 均匀；
两电极电不在同一等电位面上
同济大学电子与信息工程学院控制科学与工程系
传感器与检测技术
主讲教师：苏永清
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物理现象观察
霍尔效应
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集成化、模块化、网络化、无线化 。
快速响应
实时监测、快速反馈。
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02
高精度
高分辨率、高灵敏度、高线性度。
多功能化
同时检测多个参数，如温度、湿度 、压力等。
04
CHAPTER 04
检测系统的设计与实现
检测系统的设计原则
准确性
检测系统应能够准确反映被检测参数的真实 值，误差应在可接受的范围内。
可靠性
医疗健康
传感器在医疗健康领域中也有 广泛应用，如血压、血糖、心 电等生理参数的监测。
物联网
传感器是物联网的重要组成部 分，能够实现各种物理量的实
时监测和远程传输。
传感器的发展趋势
微型化
随着微电子技术的发展，传感器正朝 着微型化方向发展，体积更小、精度 更高。
智能化
传感器正与微处理器、算法等结合， 实现智能化，能够自动进行数据处理 和误差补偿。
多功能化
传感器正向着多功能化方向发展，能 够同时测量多种参数，满足复杂系统 的需求。
网络化
传感器正与互联网、物联网等技术结 合，实现远程监控和数据共享，提高 系统的可靠性和实时性。
CHAPTER 02
传感器的工作原理
电阻式传感器
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总结词：通过电阻变化测量物理量
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THANKS
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人机交互界面设计
设计直观、易用的用户界面，方便用户进行 操作和设置。
数据处理算法设计
根据实际需求，设计合适的数据处理算法， 如滤波、拟合、插值等。
系统集成与调试
将硬件和软件集成在一起，进行系统调试， 确保检测系统的正常运行。
CHAPTER 05