2现代检测技术 ppt课件

(2-10)
上式表明， 空气阻力与空气阻力系数CD及迎风面积A 成正比。 为了保证必须的乘坐空间， A值不能过多地减少。 所以， 从结构上降低空气阻力时， 主要应从降低空气阻力 系数CD入手。
(3) 空气阻力系数CD CD值的大小和汽车外形关系极大， 这要求汽车外形的流 线形好。 CD值可通过风洞试验测定。 根据现代空气动力学 的原理， 轿车车身常采用下列方法降低CD值，如图2-5所示。
表2.1 滚动阻力系数的数值表
图2－4 滚动阻力系数与行车速度的关系
④行车速度对滚动阻力系数影响很大。 如图3-6 所示，车 速在100 km/h以下时，滚动阻力系数变化不大， 在100 km/h以 上时增长较快。 车速达某一高速时，如 150～200 km/h， 滚 动阻力系数迅速增长， 因为这时轮胎将发生驻波现象， 即轮 胎周缘不再是圆形而呈明显的波浪状。 出现驻波后， 滚动阻 力系数显著增加， 而且轮胎的温度也很快增加， 胎面与轮胎 帘布层会产生脱落， 出现爆破形象， 这对高速行驶的车辆很 危险。
阻力的数值通常由下式确定：
Fw
1 2
GD
Avr2
（2－9）
式中：CD——空气阻力系数， 主要取决于车身形状；
A——汽车迎风面积(m2)；
ρ——空气密度， ρ=1.2258 N·s2·m-4；
vr——汽车与空气的相对速度。
如果汽车在无风的情况下以va的速度行驶， 则上式为
Fw
GD Avr2 21.15
③ 诱导阻力： 汽车上、 下部压力差（即升力）在水平 方向的分力。
④ 内循环阻力： 发动机冷却系、 车身内通风等需空气 流经车体内部时形成的阻力。
以上五种阻力的合力在汽车行驶方向上的分力即为空气 阻力。 以轿车为例， 这几部分阻力所占比例如表2.2所示。

五十年代，发达国家环境污染事故不断 发生，政府部门不得不有目的地组织技 术人员进行调查监测。这个时期地环境 监测工作的特点是以污染事故调查为主。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.1 环境监测技术的历史
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.2.1.1分析仪器的发展
中型仪器：原子吸收光谱仪（AAS）， 原子荧光光谱仪（AFS），气相色谱仪 (GC),高效液相色谱仪（HPLC），离子 色谱仪（IC），紫外－可见分光光度计 （UV－Vis）以及极色谱仪（POLAR）
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.1 环境监测技术的历史
我国的环境监测工作历史：
起步于七十年代中期，各省市相继建立环境监测 站
在“六五”和“七五”期间，环境监测站有了一 个大发展
在“七五”和“八五”期间，我国的环境监测工 作日趋成熟，制定了监测工作的基本方针，在管 理上提出了“五化”目标等，初步形成了以环境 监测为核心的监测网络，制定了同意的监测技术 规范，建立了数百项分析方法，开展了实验室的 质量保证和质量控制工作
我国的环境监测工作较发达国家起步晚，但 是反站很快，已具备了组织机构网络化和监 测反系技术体系化的雏形
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.2环境监测分析仪器和 技术的现状与发展

1)
测
基
础
相
对
沉
陷
计
B
算倾
H
斜 i=
S
B
(水 准 测 量 方 法 测 基 础 的 不 均 匀 沉 陷 )
2 ） 悬 吊 垂 球 测 l,以 求 倾 斜
3） 两 台 经 纬 仪 交 会
a1 a
l x 2 y 2 = a12 a 22
a2
4） 测 水 平 角 法
l1
(
2
2
3
1 2
4)
尼龙绳准直测量的精度分析
m2m2V14m2V14m2V1.5m2Vm1.22mV
m2
2m2.44mV
S
S
连接支导线中点（最弱点）的准直精度可用下式估算：
m ym S
n(n2)[n(n2)2] 48(n1)
尼龙绳准直的精度受：①观测仪器误差②读数误差影响③气流的影响
5）垂准观测2.1.2 特殊的大地测量方法
①+②得：hAB 12b2b1b2b1 ①-②得：c=a2-a112b2b1(b2b1)
c为仪器常数，读数零点之差数，它取决于制造误差.
电感传感器测定液面高度变化： 当液面高度发生变化时，浮子带着铁心
升降，由于铁心相对于电感线圈的上下移动 ，使线圈上的电感发生变化，用导线连接到 离观测点一定距离的观测室内，再用专门的 电桥将电感量的变化→电压变化，遥测仪器 通过量测电压的变化，便知铁心的升降量， 亦即为容器液面高低的变化量。
变形监测意义：
对于工程建筑物：为改善建筑物理参数、地基强度参数提供 依据，防止工程破坏事故，提高抗灾能力。
机械技术设备：保证设备安全、可靠、高效地运行，为改善 产品质量和新产品设计提供技术依据.

• 检测技术随着科学技术的发展而发展。现代工业经历了从手工作坊到机械 化、 自动化的历程，并从自动化向自治化、智能化的目标演化。随着生产设备机 械化、自动化水平的提高，控制对象日益复杂，由于系统中表征设备工作状 态的 状态参数多、参数变化快、子系统不确定性大等特点，从而对检测技术 的要求不 断提高，促进了检测技术水平的不断提高。
• 在测量装置和某些分类机械中，检测是装置和设 备的核心。例如自动分拣机要实现将工件按重量 分别放在不同位置的功能，就必须具有重量检测 单元（见下图）。
2.设备运行状态检测与故障诊断
• 为了保证机电设备安全可靠地运行，经常要求对 主要参数进行监测，如对电源电压、电机功耗或 负载电流、润滑油温度的监测等，其目的是防止 过载造成损 坏。这是一种保护性检测。但是随着 预防性维修的发展，对一些大型关键设备 要求进 行以故障诊断为目的的状态检测，例如，利用检 测振动信号，可监视动力 机械轴承或齿轮的故障， 并通过频率分析确定故障的部位，区分出轴承内 环、外 环或滚珠的故障。数控加工机床可利用切 削力信号、振动信号或声发射信号监 测刀具的工 作状态，当刀具破损或发生严重磨损时，及时发 出报警。
第七章智能传感器（4学时） • 概述 • 智能传感器的系统构成 • 智能传感器的集成技术 • 智能传感器实现的方法 • 智能仪器实例 第八章 传感器信号处理（2学时） • 测量放大器 • 信号的调制与解调 • 滤波器 • 传感器信号的非线性校正
第九章自动检测系统 （4学时） • 自动检测系统的组成 • 模拟量数据采集系统 • 数据采集系统输入接口器件 • 主要特性指标及测定方法 • 虚拟仪器
3.制造质量检测与控制
• 在机械制造过程中，为了保证加工零件的质量而 进行的检测，例如材质检 测、缺陷检测、尺寸及 表面质量检测。基于质量控制的检测又分为在线 检测与离 线检测。离线检测是在加工或装配完成 后对零件或产品进行检测，确定加工零 件是否合 格，剔除不合格零件，或者通过绘制控制图发现 加工过程的异常趋势。 在线检测是在加工或装配 过程中进行检测，例如，外圆磨削自动检测仪可 在磨削 过程中利用气动量仪或电感测头自动检测 工件尺寸，输出检测信息，以对机床进 行补充调 节或供显示报警。

新型传感器的研制（传感器在检测也是一个重要的部分） 传感器技术与计算机技术是同步发展起来的。各种功能的陶瓷传感器，光纤传感器以及传感器与计算机处理器一体化的集成化芯片，近年来开始由实验室走向工程应用。许多温度，压力传感器的应用范围及精度也大大的提高。 另外，激光，超声波，红外线等技术在检测中的应用也越来越广泛，例如：三维激光测速仪，激光相位多普勒技术，超声流场测试仪，红外测温仪，热像仪，高速摄影技术，这些促进着检测技术的不断发展不断提高。
检测过程控制的软件化
例如：可做到：①自稳零放大；②自动极性判断；③自动量程切换；④自动报警；⑤过载自动保护；⑥非线性补偿；⑦多功能检测（多点巡回检测）等。
另外，在检测控制方式下，改换仪器功能并不需要更换硬件，仅改变软件就可实现以上功能，这是传流仪器不能达到的。软件实现的数字化仪器的自动化程度很高。
因此，目前在这方面有以下几个发展趋势：
06
能完成对多点，多种随时间变化参数的检测，实现快速，实时测量，抗干扰信号能力强。这些特点及性能都是传统的检测系统无法实现的。
04
检测技术的发展趋势
01
以计算机为中心的现代检测系统，采用数据采集与传感器相结合的方式，能够最大限度地完成检测工作的全过程，既能实现对信号的检测，又能对信号进行分析处理——获得有用信息。
传感器
变送器（转换器）
显示器（输出单元）
2、模拟式检测仪表及检测 用模拟式指示仪表实现对被测对象检测，可分为直读检测法和比较检测法。 1）模拟式直读检测法： 利用电磁感应原理，使被测参数转换为指针或光标位移，在刻度盘上指示出被测量值。 2）模拟式比较检测法： 借助比较仪器（或比较电路）将被测量与标准量进行比较，从而测量被测对象大小的方法。如天平称量物体质量。 被测参数

传感器与检测技术ppt课 件第一章
本章将介绍传感器与检测技术的定义，传感器的分类与原理，以及常用传感 器的应用领域。
传感器与检测技术的定义
什么是传感器？
传感器是一种能够将感知到的物理量转变为可量化的电信号或其他形式的输出信号的装置。
什么是检测技术？
检测技术是使用不同的方法和工具来检测、测量和分析各种断和监测 疾病。
环境监测
检测技术用于测量和监测环境中的各种物理量。
质量控制
检测技术可用于检查和控制产品质量，确保符 合标准。
总结与展望
传感器与检测技术在现代社会中起着重要作用，随着技术的进步和创新，其 应用领域将不断扩展，并发挥更大的作用。
传感器的分类与原理
分类
传感器可以根据测量的物理 量、工作原理和应用领域进 行分类。
原理
传感器的原理包括电阻、电 容、电感、压力、温度等不 同的工作原理。
应用
传感器的应用非常广泛，可 用于环境监测、医疗设备、 汽车工业等领域。
常用传感器的应用领域
1 温度传感器
2 光传感器
广泛应用于空调、冰箱、热水器等家电产 品中。
3
多功能化
传感器具备多种功能，能够同时测量 多个物理量。
检测技术的基本原理
传感器选择
根据要测量的物理量选择合适的传感器，并了解其原理和测量范围。
信号处理
使用工具和技术来处理传感器的输出信号，并进行分析和测量。
检测技术在工业领域的应用案例
工业自动化
检测技术在工业生产线上的应用能够提高效率 和质量。
常用于照明控制、光敏开关和图像识别等 领域。
3 压力传感器
4 加速度传感器
被广泛应用于汽车制造、工业控制和机械 工程中。

• 1) 广义动态误差 •
这里所说的广义动态误差的含义是指一个测量 系统的频率特性为 W(jω ), 它所要执行的功能用理 想频率特性表示为 WN(jω ), 二者之间存在的误差。 动态幅值误差表达式为:
W ( j ) W N ( j ) 100 % W N ( j )
其中
γ 一一动态幅值误差 ; |W(jω )| 一一测量系统频率特性的模; |WN(jω )| 一一一理想频率特性的模。
H ( )
1 1 ( )2

Y ( ) X ( )
相频特性
arctg
一阶系统频率特性的特点 : · <1/τ 时 ,|H( ω )| 接近于 1, 输入输出幅值几乎相等, L=20lg|H( 当ω ω )|≈0。 · 当ω增大时,|H( ω )| 减小, ω =10/τ处的模|H( 10/τ )|是|H( 1/τ )|的1/10 ；ω 〉1/τ 时 工作频率ω增大 10 倍 |H( ω )| 减小 20dB 。 1/τ 点称为转折频率。可见时间常数τ 是反映一阶系统特性 的重要参数。
·
当ω =1/τ,|H( ω )|=0.707(-3dB),
450
(2). 二阶系统的频率特性与图示
当 K=1 时
二阶系统频率特性的重要参数是ζ、ω0 ，特性的特点是： 低频段：ω/ω0<1，L≈0dB 高频段：ω/ω0>1，L≈-40lg(ω/ω0 )
信号频率ω 每增大 10 倍，模 |H( ω )| 或输出正弦信号的模 |Y( ω )|下降 40dB。
(0-50)
• 式中 |W(0)| 是ω =0 时, 一阶测量系统的直流放大倍数, 为一 常量。 • 可得一阶系统动态幅值误差表达式为