非电量电测技术

非电量电测知识点总结1. 非电量电测的基本概念非电量电测是以非电参数（温度、压力、位移、速度、流量等）对电信号（电流、电压）进行检测、测量、分析和处理的技术。

通过传感器将非电量转换为电信号，然后再通过电路将电信号进行采集、处理和显示。

非电量电测技术的重点是非电参数与电信号之间的转换与传输。

2. 非电量电测的传感器非电量电测的传感器是将非电参数转换为电信号的装置，它是非电量电测的关键部件。

常见的非电量传感器有温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器、流量传感器等。

传感器的选择应根据被测量的非电参数性质和测量要求来确定。

传感器的性能参数包括灵敏度、量程、准确度、稳定性、线性度、响应时间等。

3. 非电量电测的信号调理非电量传感器输出的信号通常是微弱的电压信号，需要经过信号调理电路进行放大、滤波、线性化等处理，以便适应后续的信号处理和显示系统的要求。

常见的信号调理电路有放大电路、滤波电路、线性化电路、补偿电路等。

4. 非电量电测的数据采集非电量电测中常用的数据采集技术包括模数转换（A/D转换）、通信接口（串口、并口、USB接口）、存储器、微处理器等。

模数转换技术是将模拟信号转换为数字信号的技术，常见的模数转换芯片有AD转换器、DA转换器等。

数据采集系统可以将非电量信号转换为数字信号，并用数字方式进行存储和处理，方便后续的数据分析和显示。

5. 非电量电测的数据处理非电量电测的数据处理是通过软件对采集到的数据进行处理和分析，以实现对被测量参数的监测和控制。

数据处理的方法包括数字滤波、数据分析、图像显示、曲线对比、报警控制等。

常用的数据处理软件有Labview、Matlab、C语言等。

6. 非电量电测的应用领域非电量电测技术已广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗仪器、航空航天、军事装备、汽车电子、生物医学工程等领域。

例如，在工业自动化中，非电量电测技术可以实现对生产过程中的各种工艺参数（温度、压力、流量、液位等）的准确测量与控制，提高生产效率并减少资源浪费。

非电量电测仪表在电力质量监测中的应用随着电力系统的迅速发展和电力质量的重要性日益凸显，非电量电测仪表作为一种新型的电测仪表，逐渐在电力质量监测中得到广泛应用。

非电量电测仪表是指可以通过非电信号来测量电力系统中的一些重要参数的电测仪表，例如温度、湿度、振动等。

相比传统的电参量电测仪表，非电量电测仪表具有无需与电力系统直接接触、安装方便、测量准确、实时监测等优势，因此在电力质量监测中拥有广泛的应用前景。

首先，非电量电测仪表在电力质量监测中的应用主要表现在测量环境参数方面。

电力质量监测除了要对电压、电流等电参量进行监测，还需要对环境参数进行监测，如温度、湿度、气压等。

这些环境参数对电力设备运行状态及其可靠性均有重要影响。

传统的电参量电测仪表无法直接测量环境参数，而非电量电测仪表却可以通过传感器等技术手段，实时准确地测量环境参数。

通过监测环境参数，可以帮助电力系统运行人员了解电力设备运行环境的变化情况，及时采取相应的措施，提高电力系统运行的可靠性。

其次，非电量电测仪表在电力质量监测中的应用还体现在设备状态监测方面。

电力设备的正常运行状态对电力系统的稳定性和可靠性至关重要。

使用非电量电测仪表可以实时监测电力设备的振动、声波等非电信号，通过对这些非电信号的分析与处理，可以判断设备的运行状态，及时发现并解决设备故障，提高电力系统的可控性。

例如，通过对发电机组的振动信号进行监测与分析，可以判断发电机组是否存在失衡、不平衡等故障，以便及时保养与维修。

此外，非电量电测仪表在电力质量监测中的应用还可以用于电力系统的能效评估。

电力系统的能效评估是指对电力系统中各个环节的能源消耗与利用效率进行评估与优化。

传统的电参量电测仪表只能监测电参量，难以评估电力系统的能效情况。

而通过使用非电量电测仪表可以监测电力设备中的温度、湿度等环境参数，以及振动等非电信号，从而对电力系统中的能效问题进行分析与评估。

通过能效评估，可以发现电力系统能源消耗的重点领域，进而采取相应的措施进行优化和提高能源利用效率。

非电量电测技术课程设计一、前言非电量电测技术是指利用非电量的信号，如应力、声波、光学、温度等测量物理量。

在实际工程应用中，非电量电测技术已经成为了一项重要的技术。

在本次课程设计中，我们将结合实例，介绍非电量电测技术的基本原理、应用方法和实现过程。

二、课程内容2.1 基本原理非电量电测技术是利用物理量与电量的相互转换关系，通过测量电量实现对物理量的测量。

其中最关键的一步就是将物理量转化为电信号。

这里需要注意的是，不同的物理量转换为的电信号与测量方式有关；同时，电信号的大小和时间特性也与测量方式有关。

2.2 应用方法在非电量电测技术的应用中，我们需要结合具体的问题进行分析。

在实际应用中，不同的问题常常需要采取不同的测量方法。

下面我们就举两个例子。

例1：利用热电偶测量温度热电偶是利用热电效应（即温差电势）来测量温度的一种传感器。

热电偶的原理是在两种不同金属之间，根据瞬时的温度差产生一个电势差。

测量时，将热电偶的两端连接到测量器上，即可获得电势差，从而得到温度。

例2：利用振动传感器测量机械腔体压力振动传感器是一种测量机械腔体压力的传感器。

其原理是利用腔体内气体分子运动引起的振动来产生感应电动势。

在测量时，将振动传感器放置在机械腔体中，随着气体的压缩和膨胀，振动频率会变化，从而产生相应的电信号。

2.3 实现过程在具体实现过程中，我们需要选取适合的电路，选择合适的传感器，并且需要精确的调节各个参数，以获得准确的测量结果。

下面我们将介绍两个实现过程的例子。

例1：实现热电偶温度测量系统（1）硬件设计：选用电阻率较小时，耐蚀性强、良好导电性的热电偶，选择合适的放大器和滤波器，以获得准确的温度测量结果。

（2）软件设计：通过编程实现温度的读取和控制。

同时，需要设置温度的报警值和报警方式，以便在发生故障时及时进行处理。

例2：实现振动传感器测量系统（1）硬件设计：选用高精度的振动传感器，选择合适的放大器和滤波器，以获得准确的测量结果。

《非电量测量技术》课程代码：04000131课程名称：（非电量测量技术）（Sensor Technology）学分：2 学时：3周（小学期）（理论教学学时：18；实验学时：6）先修课程：大学物理，电工学一、目的与任务课程目的学生在学习《电工学》的基础上，通过本课程的课堂学习和实验操作，了解和掌握生产和生活中（特别是材料加工行业）常用传感器的基本结构和工作原理，使学生对科学研究或工程中的检测技术问题，能提出合理的方案和选择合适的传感器。

课程任务掌握非电量电测技术的基本原理和应用，特别是常用传感器的工作原理、基本结构以及测量电路，能对科研工作或工程中的检测技术问题提出合理方案，并具有选择合适传感器的能力。

二、教学内容及学时分配作为实验技术课，课堂和实验教学是两大重要教学环节。

课程以研究机械量的常用电测技术为主，着重学习常用传感器的结构原理、基本特性、测量电路和应用举列。

学时分配课堂教学（12学时）第一章非电量电测技术概述（共1学时）1--1 非电量电测技术在国民经济中的意义1--2 非电量电测技术的基本概念1--3 测量误差第二章电阻式传感器（共2学时）2--1 电位器式传感器2--2 电阻应变式传感器2--3 压阻式传感器第三章电容式传感器（共1学时）3--1 电容式传感器的结构及原理3--2 电容式传感器的灵敏度和非线性3--3 电容式传感器的测量电路3--4 电容式传感器的应用3--5 使用电容式传感器的注意事项第四章电感式传感器（共3学时）4--1 自感式传感器4--2 差动变压器4--3 涡流式传感器4--4 差动变压器式涡流式传感器4--3 应用第五章磁电式传感器（共3学时）5--1 电磁效应5--2 磁电感应式传感器5—3 电磁流量计5—4 霍尔传感器5—5 磁阻式传感器5—6 力平衡式传感器第六章压电式传感器（共2学时）6--1 压电效应6--2 压电式传感器的常用结构形式和等效电路 6--3 压电式传感器的测量电路6--4 压电式传感器的应用第七章热电式传感器（共2学时）7--1 热电偶7--2 热电阻7--3 热敏电阻第八章光电传感器（共2学时）8--1 光电效应8--2 光敏元件：光敏电阻与光电管和光电倍增管 8--3 应用第九章物理效应及其在传感器技术中的应用综述（共1学时）9--1 物理效应9--2 传感功能材料第十章按被测物理量分类的各传感器综述（共1学时）10--1 位移传感器10--2 力传感器10--3 加速度传感器10--4 速度传感器10--5 温度传感器实验教学（除标明外，每个实验约1学时，共12学时。