自动检测技术与仪表控制系统-绪论
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第1章绪论1.1检测技术及仪表的地位与作用1.1.1检测仪表的地位与作用一、检测仪表检测――对研究对象进行测量和试验,取得定量信息和定性信息的过程。
检测仪表――专门用于“测试”或“检测”的仪表。
二、地位与作用:1、科学研究的手段诺贝尔物理和化学奖中有1/4是属于测试方法和仪器创新。
2、促进生产的主流环节3、国民经济的“倍增器”4、军事上的战斗力5、现代生活的好帮手6、信息产业的源头1.1.2 检测技术是仪器仪表的技术基础一、非电量的电测法――把非电量转换为电量来测量优越性:1)便于扩展测量的幅值范围(量程)2)便于扩宽的测量的频率范围(频带)3)便于实现远距离的自动测量4) 便于与计算机技术相结合, 实现测量的智能化和网络化二、现代检测技术的组成:电量测量技术、传感器技术非电量电测技术。
三、仪器仪表的理论基础和技术基础――实质就是“检测技术”。
“检测技术”+“应用要求”=仪器仪表1.2 传感器概述1.2.1传感器的基本概念一、传感器的定义国家标准定义――“能感受(或响应)规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。
”(当今电信号最易于处理和便于传输)通常定义――“能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置”或“能把非电量转换成电量的器件或装置”。
二、敏感器的定义――把被测非电量转换为可用非电量的器件或装置X=即被测非电量X正是传感器所能接受和转换的非电量(即可用非电1、当Z量)Z时,可直接用传感器将被测非电量X转换成电量Y。
X≠即被测非电量X不是传感器所能接受和转换的非电量(即可用非电2、当Z量)Z时,就需要在传感器前面增加一个敏感器,把被测非电量X转换为该传感器能够接受和转换的非电量(即可用非电量)Z。
若敏感器的转换关系为 )(x z φ=传感器的转换关系为 )(z y ϕ=则组成的复合传感器的转换关系为 [])()(x f x y ==φϕ1.2.2传感器的分类和命名法一、传感器的类型二、传感器的分类方法:按照被测的非电量分类,按照输出量的性质分类。
《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(一)温度及其测量方法(二)热电阻及其热敏电阻(三)热电偶(四)集成电路温度传感器第三章电动机及其控制特性教学要求:熟悉电机拖动系统运动分析方法;了解直流电动机、控制电机等的结构原理及其控制特性,掌握三相异步交流电动机的结构原理及其控制特性。
完整版)自动控制原理知识点汇总自动控制原理总结第一章绪论在自动控制中,被控对象是要求实现自动控制的机器、设备或生产过程,而被控量则是表征被控对象工作状态的物理参量或状态参量,如转速、压力、温度、电压、位移等。
控制器是由控制元件组成的调节器或控制装置,它接受指令信号,并输出控制作用信号于被控对象。
给定值或指令信号r(t)是要求控制系统按一定规律变化的信号,是系统的输入信号。
干扰信号n(t)又称扰动值,是一种对系统的被控量起破坏作用的信号。
反馈信号b(t)是指被控量经测量元件检测后回馈送到系统输入端的信号。
偏差信号e(t)是指给定值与被控量的差值,或指令信号与反馈信号的差值。
闭环控制的主要优点是控制精度高,抗干扰能力强。
但是使用的元件多,线路复杂,系统的分析和设计都比较麻烦。
对控制系统的性能要求包括稳定性、快速性和准确性。
稳定性和快速性反映了系统的过渡过程的性能,而准确性则是衡量系统稳态精度的指标,反映了动态过程后期的性能。
第二章控制系统的数学模型拉氏变换是一种将时间域函数转换为复频域函数的数学工具。
单位阶跃函数1(t)、单位斜坡函数、等加速函数、指数函数e-at、正弦函数sinωt、余弦函数cosωt和单位脉冲函数(δ函数)都有其典型的拉氏变换。
拉氏变换的基本法则包括线性法则、微分法则、积分法则、终值定理和位移定理。
传递函数是线性定常系统在零初始条件下,输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比,称为系统或元部件的传递函数。
动态结构图及其等效变换包括串联变换法则、并联变换法则、反馈变换法则、比较点前移“加倒数”和比较点后移“加本身”,以及引出点前移“加本身”和引出点后移“加倒数”。
梅森公式是一种求解传递函数的方法,典型环节的传递函数包括比例(放大)环节、积分环节、惯性环节、一阶微分环节、振荡环节和二阶微分环节。
第三章时域分析法时域分析法是一种分析控制系统时域特性的方法。
其中,时域响应包括零状态响应和零输入响应。