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【1】检测与转换技术包括自动检测技术和自动转换技术, 信息技术重要组成。
检测与转换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。
完整检测与转换过程: 信息的提取、信号的分析与转换、数据的存储与传输、显示或打印。
【2】检测是一个比较的过程, 即将被检测对象与它同性质的标准量进行比较, 获得被检测量为标准量的若干倍的数量概念。
检测是一个过程, 包括比较、平衡、误差和读数, 核心是比较, 并进行一定的变换。
检测的目的就是求取被检测量的真值（一定客观条件, 某物理量确切存在的真实值）。
检测结果偏离真值的大小可用检测误差衡量。
检测误差的大小反映了检测结果的好坏, 即检测精度的高低。
绝对误差：示值与公认的约定真值之差。
实际相对误差：绝对误差与被检测实际值。
示值（标称）相对误差：绝对误差与示值。
满度相对误差：用绝对误差与检测仪表量程的满刻度值的百分比值来表示的相对误差。
误差出现的规律：系统（必要技术措施, 数据处理采取修正）、随机（算术平均值）、粗大（剔除不用）。
系统误差消除方法：交换、上下读数、校准、补偿法。
检测系统：敏感元件、信号的转换与处理电路、显示电路、信号传输。
【3】参数检测一般方法（光力热电声磁（学）射线法）以自然规律为基础, 利用某些敏感元件特有的物理化学生物等效应, 把被检测变量的变化转换为敏感元件某一物理化学量的变化。
常用的流量检测仪表: 节流式差压、容积式、速度式、质量（流量计）接触式测温: 膨胀式温度计, 压力式温度计, 热电阻、热电偶测温, 热敏电阻测温（非）辐射测温。
【4】传感器定义: 能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
传感器组成框图及作用。
敏感元件传感器中能直接感受或响应被测量的部分非电量；转换元件能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号；信号调理转换电路传感器输出信号一般都很微弱, 需要进行放大、运算调制等；辅助电源信号调理转换电路及传感器的工作都需要辅助的电源。
检测与转换技术―是自动检测技术和自动转换技术的总称，是信息技术的重要组成部分。
它所研究的是信息的提取与处理的理论、方法和技术。
自动检测系统―是自动测量、自动计量、自动保护、自动诊断、自动信号等系统的总称。
传感器―从被测的参量中提取出有用的信息，有时还将它转换成易于传递和处理的电信号的器件。
分A 电量传感器、B&C 电参数传感器。
等精度测量―在同一条件下所进行的一系列重复测量称为等精度测量。
非等精度测量―在多次测量中，如对测量结果精确度有影响的一切条件不能完全维持不变的测量。
真值 ―被测量本身所具有的真正值称为真值。
实际值―把精度更高一级的标准器具所测得的值作为真值，为区别真正的真值，称其为实际值。
标称值―测量器具上所标出来的数值。
示值―由测量器具读数装置所指示出来的被测量的数值。
测量误差―用器具进行测量时，所测量出来的数值与被测量的实际值之间的差值。
精度―任何测量系统的测量结果都有一定的误差，这个误差称为精度。
按表示方法分类绝对误差―是示值与被测量真值之间的差值。
相对误差――是绝对误差与被测量的约定值之比。
按误差出现的规律分类系统误差―按某种已知的函数规律变化而产生的误差。
分为恒定系误差、变值系误差。
随机误差―偶然性误差，由未知变化规律产生的误差。
粗大误差―是指在一定的条件下测量结果显著的偏离其实际值时所对应的误差。
按来源分类 ―工具误差、方法误差 按被测量随时间变化的速度分类―静态误差、动态误差 按使用条件分类―工具误差、方法误差 静态误差、动态误差 基本误差、附加误差按误差与被测量的关系分类―定值误差、累积误差残差―是指测量值与被测量的某一算术平均值之差。
用Vi 表示。
.系统误差的减小―1.引入修正值法 2.零位式测量法 3.替换法 4.补偿法 5.对照法传感器的静态特性―传感器在被测量各个值处于稳定状态时的输出－输入关系。
静态特性的指标：线性度、迟滞、重复性、灵敏度线性度：对于实际的传感器，测出的输出-输入校准（标定）曲线与其理论拟合直线之间的偏差，称为该传感器的“非线性误差”，又称线性度。
检测与转换技术第三版教学设计一、教学目标本教学设计旨在帮助学生掌握检测与转换技术的基本理论及应用，并且学会运用检测与转换技术解决实际问题。
具体教学目标包括：•掌握检测与转换技术的基本概念、原理和分类。
•熟悉常见的检测与转换器件。
•能够灵活运用检测与转换技术解决实际问题。
•培养学生的创新能力和实践能力。
二、教学内容1. 检测与转换技术概述1.1 检测与转换技术的概念1.2 检测与转换技术分类1.3 检测与转换技术应用领域2. 常见的检测与转换器件2.1 传感器2.2 变送器2.3 调节器2.4 控制器2.5 电气执行机构3. 检测与转换技术在设计中的应用3.1 检测和传递模拟量信号3.2 数字测量技术3.3 传感器网络技术3.4 智能控制技术4. 检测与转换技术实验4.1 模拟量测量实验4.2 数字量测量实验4.3 传感器网络实验4.4 智能控制实验三、教学方法本教学设计采用理论和实验相结合的教学方法。
具体教学方法包括：•授课讲解：通过课堂授课讲解检测与转换技术的基础理论知识。
•案例分析：通过案例分析，让学生了解检测与转换技术在实际应用中的作用。
•实验研究：通过实验研究，让学生掌握实际应用检测与转换技术的方法与技能。
•讨论交流：通过课堂讨论，促进学生们对于检测与转换技术的深入了解和掌握。
四、教学评价本教学设计采用多种形式的评价方式，例如：•课堂小测试•实验报告•课程设计•期末考试通过上述评价方式，可以客观地评估学生在检测与转换技术方面的理论水平和实际能力。
五、教学参考资料•《检测与转换技术》（第三版），李哲编著，清华大学出版社。
•《传感器技术》（第二版），梁宏编著，电子工业出版社。
•《电子传感器与仪表》（第二版），唐生明、钱汉祥编著，高等教育出版社。
检测与转换技术理论基础课件 (一)
随着科技的不断发展，数字化时代一直在发展中。
检测与转换技术作为数字化时代中的一项重要技术，得到了广泛的应用。
因此，掌握检测与转换技术的理论基础对于现今的大多数人而言，显得十分必要。
一、什么是检测技术
检测技术是指通过特定的手段，对被检测对象进行检测，并将被检测对象识别出来的技术。
例如：自动识别技术、图像分析技术、生物检测技术等等常见的技术均属于检测技术。
二、什么是转换技术
转换技术是指通过某种方式，将被检测对象转变为另一种形式，以便我们更好地进行分析和应用。
例如：数字转换、信号转换、语音转换等均属于转换技术。
三、检测与转换技术的应用
检测与转换技术的应用相当广泛，其中常见的如：
1. 医学影像处理：通过图像检测技术和图像转换技术，医生可以更好地捕捉病人的异常情况。
2. 无人驾驶：无人驾驶所使用的雷达和摄像头便是常见的检测技术。
3. 自然语言处理：自然语言处理涉及到了信号检测与转换技术，将人类语言转换为计算机可以理解的语言后，再进行计算处理。
四、检测与转换技术的不足之处
检测与转换技术虽然应用十分广泛，但现有技术还存在一些缺陷。
如精确度低、噪声干扰等问题仍待解决。
因此，今后仍需要不断深化这一领域的研究。
总的来说，学习检测与转换技术的理论基础，将有助于我们更好地应用这一技术。
未来，检测与转换技术将会发挥更加重要的作用，成为数字化时代的重要支持。
《检测与转换技术》教学总结任课教师：范成功任课专业：计算机控制技术系部：计算机工程系山东信息职业技术学院《检测与转换技术》教学总结随着电子计算机、机器人、自动控制技术等技术的迅速发展，对传感器的需求不断增加。
传感器技术成为现代科学领域中一门极其重要的学科。
《检测与转换技术》也成为自动控制专业、计算机控制技术等专业的专业课。
作为一门新兴边缘学科，它具有其自身的特点。
（1）课程内容分散，缺乏系统性和连续性。
在实际应用中，传感器作为“感觉器官”，是将压力、温度、位移量等信息（或者被测量）转化成电信号。
而这些转化是利用物理学、化学、生物学现象和效应来进行的，被测量转化成电信号的方式是各种各样，也就是说各类传感器的工作原理不同。
因此本课程信息量大，涉及的范围较广，且各章节教学内容相对独立，缺乏连续性和系统性。
（2）实践性强。
由于传感器在实际应用十分广泛，大至数控机床、汽车，小至家用电器中都有传感器。
传感器的安装、连接方式等多方面因素都能影响传感器的测量结果。
所以只有通过实践，亲自动手使用传感器，才能知道传感器的应该与其他电路如何连接，怎样才能正常工作。
因此这门课程与实践结合非常紧密。
结合我校的现有的传感器实验器材，我校对该课程的进行以下教学思考与实践，对这门课采用了理论实践一体化的教学模式，并取得了一定的效果。
《检测与转换技术》原有教学模式1、教学内容理论性较强，课堂组织形式单一以往这门课的教学以理论教学为主，实践为辅。
教师教学以传感器的工作原理为主。
由于本课程的涉及的原理和公式较多，上课时理论推导、定量分析较多，理论性较强，比较枯燥，完全是“填鸭式”的教学方式，不适合高职学生的学习特点，导致学生不感兴趣，教学达不到预期的效果。
2、与实践脱节大多数学校是在理论课完成后，安排一点时间做些实验，这时有些学生对理论部分的内容可能已经生疏或淡忘，实验的效果大打折扣。
另外实验主要也是对传感器参数的测试，演示性和验证性的实验居多，功能性、综合性的实验较少。
检测与转换技术课程综述检测与转换技术课程属于自动化专业的重要专业基础课程，也是一门理论与实践相结合的课程，传感器具有检测某种变量并把检测的结果传送出去的功能，它们广泛应用于各类生产和课程研究中，是获取处理、传送各种信息的基本装置。
这门课主要介绍了检测技术基础知识、传感器的基础知识、传感器的基本工作原理等。
检测与转换技术在人类的各项生产活动和实验中，为了了解和掌握整个过程的进展和机器最后结果，经常需要对各种基本参数或物理量进行检查和测量，从而获得必要的信息，并以之作为分析判断和决策的依据。
可以认为检测技术就是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列技术措施。
随着人类社会进入信息时代，以信息的获取、转换、显示和处理为主要内容的检测技术已经发展成为一门完整的技术科学，在促进生产发展和进步的广阔领域内发挥着重要的作用。
所以，学好这门课程对我们将来的工作学习都非常有用。
传感器传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，输出信号通常是电压信号或电流信号。
一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等部分组成，分别完成信息的获取、转换、显示和处理功能。
当然还包括电源和传输通道等。
随。
着科学技术的发展传感器的种类也不断的更新，性能也在不断的提高，传感器的最重要的性能指标是灵敏度、准确性和稳定性。
主要的传感器有电阻式传感器、压电式传感器、电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器、光电式传感器、热电式传感器、霍尔传感器、气敏湿敏传感器以及超声波传感器等。
在实际的许多大型生产设备中，许多情况下有些测量的环境可以人们不方便直接进行测量，比如说高温、高压、高速和大功率运行下的大型设备。
为保证一些关键的设备安全运行，通常设置故障检测系统对温度、压力、流量、转速、振动和噪声等多种参数进行长期动态监测，以便及时发现异常情况，加强故障预防，达到早期诊断的目的。
班级：学号：姓名：《检测与转换技术》课程日概念（2015 -2016 学年度第一学期）任课教师: 刘微适用专业： 12级电气工程及其自动化专业1、按误差出现的规律划分，测量误差可分类：系统误差、随机误差和粗大误差。
2、具有正态分布的随机误差特征：单峰性、对称性、有界性、抵偿性。
3、简述系统误差的含义及特点：对同一被测量进行多次重复测量时，若误差固定不变或按照一定规律变化这种误差称为系统误差。
系统误差是邮规律性的，可以预测的，可以消除的。
4.随机误差的含义及特点：对同一被测量进行多次重复测量时，若误差的大小随机变化不可预知这种误差称为随机误差。
对随机误差的某个单值来说是没有规律.不可预料的，但从多次测量的总体上看，随机误差又服从一定的统计规律，大多数服从正态分布规律。
5、测量误差表示及每种表示方法特点：测量误差可以用绝对误差和相对误差表示。
绝对误差反映测量值偏离真值的多少，相对误差反映测量值偏离真值的程度。
6、按测量手续分类，测量方法分类：直接测量、间接测量和联立测量7、微差式测量方法：被测量与已知的标准量相比较，取得差值后，再用偏差法测得此差值。
8、按测量方式分类，测量方法可分类：按测量方式不同可分为偏差式测量、零位式测量和微差式测量。
9、偏差式测量方法的含义及特点：用仪表指针的位移（即偏差）决定被测量的量值，这种测量方法称为偏差式测量。
偏差式测量比较简单、迅速，但测量结果精度较低。
10、零位式测量方法的含义及特点：用指零仪表的零位指示检测测量系统的平衡状态，在测量系统平衡时，用已知的标准量决定被测量的量值，这种测量方法称为零位式测量。
这种测量方法可以获得比较高的测量精度，但测量过程比较复杂，费时较长。
11、测量误差：测量值与真值的差值。
12、检测的含义：人们借助于仪器、设备，利用各种物理效应，采用一定的方法，将客观世界的有关信息通过检查与测量获得定性或定量信息的过程。
13、检测包括：检测包括检查和测量。
14、检测系统构成：被测对象、传感器、信号处理电路、数据处理装置、显示装置、执行机构15、传感器的含义：传感器是能感受规定的被测量并按一定规律规律将其转换为可用输出信号的器件或装置。
16、传感器组成：敏感元件、转换元件、测量转换电路17、传感器的静态特性指标：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力与阈值、稳定性。
18、线性度：指传感器的输出与输入之间的关系的线性程度。
19、灵敏度：传感器的输出增量Δy与引起输出量增量的输入量增量Δx的比值。
20、迟滞：传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间其输出—输入特性曲线不重合的现象。
21、重复性：传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。
22、分辨力：传感器能检测到被检测量的最小增量。
23、阈值：传感器输入零点附近的分辨力。
24、稳定性：传感器在所有条件均不变的情况下，能在规定时间内维持其示值不变的能力。
25、应变效应：导体、半导体材料在外力作用下发生机械变形，导致其阻值发生变化的物理现象。
26、电阻式传感器的基本原理：将被测量的变化转换成传感元件电阻值的变化，再经过转换电路变成电信号输出。
27、金属丝的灵敏系数影响因素：第一项，由金属丝受拉伸后，材料的几何尺寸发生变化而引起的。
第二项，由材料电阻率的变化引起。
28、应变片分类：金属应变片和半导体应变片29、电桥工作方式：半桥单臂、半桥双臂、全桥四臂30、电阻应变片的温度补偿方法：线路补偿法和应变片自补偿法。
31、应变片产生温度误差的原因：电阻应变片的电阻温度系数不一致；应变片材料与被测试件材料的线膨胀系数不同，使应变片产生附加应变。
32、压电式传感器的测量原理：当材料受力作用而变形时，其表面会有电荷产生，从而实现非电量的测量。
33、压电效应分类及含义：压电效应分正压电效应和逆压电效应。
某些电介质，当沿着一定方向对其施加作用力而使其变形时，其内部就会产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去点后，其又恢复到不带电的状态。
这种现象称为正压电效应。
当在电介质极化方向上施加电场，电介质也会变形，这种现象称为逆压电效应。
34、常用的压电材料：压电晶体、压电陶瓷、高分子压电材料。
35、应变片的主要参数：标准电阻值，绝缘电阻，灵敏系数，应变极限，允许电流。
36、压电材料的主要参数：压电常数、居里点、介电常数、电阻率、刚度。
37、压电式传感器的前置放大器：电荷放大器和电压放大器。
38、压电元件接法：串联、并联两种。
特点：串联接法输出电压高，本身电容小，适用于以电压为输出量及测量电路输入阻很高的场合；并联接法输出电荷大，本身电容大，因此时间常数也大，适用于测量缓变信号，并以电荷量作为输出的场合。
39、电荷放大器的输出电压影响因素：电荷放大器的输出电压与输入电荷和反馈电容有关，电缆电容等其他因素的影响可以忽略不计。
40、压电式传感器只能用于动态测量而不能用静态测量原因：由于外力作用在压电传感元件上所产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存，即需要测量回路具有无限大的内阻抗，这实际上是达不到的，所以压电式传感器不能用于静态测量。
压电元件只有在交变力的作用下，电荷才能源源不断地产生，可以供给测量回路以一定的电流，故只适用于动态测量。
41、压电式传感器的前置放大器的作用：一是把传感器的高阻抗输出变为低阻抗输出，二是把传感器的微弱信号进行放大。
42、热电效应：将两种不同材料的导体组成闭合回路，当两结点的温度不同时，回路中将产生一个电动势，此现象称为热电效应。
43、中间导体定律：在热电偶中接入第三种均质导体，只要第三种导体的两结点温度相同，则热电偶的热电动势不变。
44、中间导体定律的实用价值：、可以方便地在回路中直接接入各种显示仪表和调节器，也可以将热电偶的两端不焊接而直接插入液态金属中或直接焊在金属表面测量。
45、均质导体定律：由一种均质导体组成的闭合回路中，不论导体的截面和长度如何以及各处温度分布如何，都不能产生热电动势。
46、中间导体定律：在热电偶中接入第三种均质导体，只要第三种导体的两结点温度相同则热电偶的热电动势不变。
47、中间温度定律：热电偶在两结点温度分别为T.T0时的热电动势等于该热电偶在结点温度为T.Tn 和Tn.T0相应热电动势的代数和。
48、标准电极定律：已知热电极A.B分别与标准电极C组成热电偶，在结点温度为（T.T）时的热电动势分别为EAC （T.T0）和EBC（T.T0），则在相同温度下由A.B两种热电极配对后的热电动势为EAB （T.T0）= EAC（T.T0）- EBC（T.T0）。
49、热电偶的基本定律有哪些？答案:均质导体定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
50、热电偶种类：答案：标准化电热偶和非标准化电热偶。
51、标准热电偶：国家已经定型批量生产的电热偶。
52、非标准热电偶：特殊用途试生产的电热偶53、补偿导线：是一对材料化学成分不同的导线，在0—1500℃温度范围内与配接的热电偶有一致的热电特性，价格相对便宜。
54、热电偶测温用补偿导线原因：工业中应用时，一般都把冷端延长到中控室温度相对稳定的地方。
由于热电偶一般都是较贵重的金属，为了节省材料，采用与相应热电偶的热电特性相近的材料做成的补偿导线，连接热电偶，将信号送到控制室。
55、常用的补偿导线类型：SC、KC、KX、EX56、使用补偿导线应注意问题：（1）两根补偿导线与两个热电极的结点必须具有相同温度。
（2）只能与相应型号的热电偶配用，而且必须满足工作范围。
（3）极性切勿接反，常用补偿导线负极的颜色均为白色。
57、热电阻测温的基本原理：当被测温度变化时，导体的电阻随温度变化而变化，通过测量电阻变化的大小而得出温度变化的情况及数值大小。
58、霍尔效应：金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，当有电流I通过时，在垂直于电场和磁场的方向上将产生电流，这种物理现象称为霍尔效应。
59、有些导体材料和绝缘材料均不宜做成霍尔元件的原因：一般金属材料载流子迁移率很高，但电阻率很小；而绝缘材料电阻率极高，但载流子迁移率极低。
60、霍尔集成传感器种类及各自特点：线性集成电路和开关集成电路特点：线性集成电路特点是输出电压与外加磁感应强度呈线性关系；开关集成电路只有一个输出端，是以一定磁场电平值进行开关工作的。
61、光电效应分类：内光电效应和外光电效应以及光生伏特效应。
62、外光电效应：在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应。
63、内光电效应：在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应。
64、光生伏特效应：在光线作用下物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应。
65、光电效应的含义：用光照射某一物体，可以看作物体受到一连串能量为hv的光子所轰击，组成该物体的材料吸收光子能量而发生相应电效应的物理现象称为光电效应。
66、电感式传感器的含义：利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、振动等转换成线圈自感量或互感量的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。
67、变气隙式电感传感器构成及特点：由铁芯、线圈、衔铁、测杆及弹簧等组成。
特点：线性度差、示值范围窄自由行程小，但在小位移下灵敏度很高，常用于小位移测量。
68、自感式传感器原理：自感量随气隙变化而改变的原理组成。
69、变截面式电感传感器特点：良好的线性度、自由行程大、市值范围宽，但灵敏度低。
70、互感式传感器含义把被测的非电量变化转换为线圈互感变化的传感器。
71、零点残余电压：当衔铁位于中心位置时，差动变压器的输出电压并不等于零，通常把差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压。
72、差动变压器传感器的测量电路：差动整流电路和差动相敏检波电路。
73、变面积式电容传感器工作原理：在工作时极距、介质等保持不变，被测量的变化使其有效面积发生改变，导致电容发生变化，从而达到测量的目的。
74、电涡流效应：根据法拉第电磁感应原理，块状金属置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁力线时，导体内将产生呈涡旋状的感应电流，这种现象称为电涡流效应。
74、电容式传感器分类：变面积式、变极距式和变介电常数式三种。
76、电容式传感器的含义：电容式传感器是将被测非电量的变化转化为电容变化量的一种传感器。
77、光电式传感器的含义：光电式传感器是以光电元件作为转化元件，将被测非电量通过光量的变化在转化成电量的传感器。
78、基于内光电效应的元件：光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管79、光敏电阻的特性：光照越强，阻值越低。
80、光敏二极管的特性：当没有光照时，其反向电阻很大，反向电流很小，当有光照时，反向电阻很小，反向电流很大。
81、光敏二极管接入电路方法：光敏二极管在电路中处于反向偏置状态。
