现代传感与检测技术知识点整理
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0.1传感器:处于检测与控制系统之首,是感知、获取与检测信息的窗口0.2传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常敏感元件和转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。
1.1输入量为常量或变化极慢时传感器输入-输出特性。
指标:线性度(大)、迟滞(小)、重复性(好)、分辨力(强)、稳定性(高)、温度稳定性(高)、各种抗干扰稳定性(高)。
传感器的静特性由静特性曲线反映出来,静特性曲线由实际测绘中获得。
测量系统的静态特性指标通常用输入量与输出量的对应关系 来表征。
人们根据传感器的静态特性来选择合适的传感器1.2最小二乘法准则的几何意义在于拟和直线精密度高即误差小。
相关公式:1.3非接触式测量:1热电式传感器:测量温度2光纤传感器:测量光信号3电容式传感器:测量位移接触式测量:1电位器式压力传感器:测量压力2 应变片式电阻传感器:测量电阻值 3应变式扭矩传感器:测量扭矩二应变式2.1电阻应变片式传感器按制造材料可分为①金属 材料和②半导体 材料。
它们在受到外力作用时电阻发生变化,其中①的电阻变化主要是由 电阻压阻效应_ 形成的,而②的电阻变化主要是由 电阻率变化 造成的。
半导体 材料传感器的灵敏度较大。
2.2简述电阻应变片式传感器的工作原理。
(压阻效应)(4分)答:电阻应变片的工作原理是基于电阻压阻效应,即在导体产生机械变形时,它的电阻值相应发生变化。
2.3 金属电阻应变片由四部分组成:敏感栅、基底、盖层、黏结剂、引线。
②其主要特性参数:灵敏系数、横向效应、机械滞后、零漂及蠕变、温度效应、应变极限、疲劳寿命、绝缘电阻、最大工作电流、动态响应特性。
2.4温差①在外界温度变化的条件下,由于敏感栅温度系数及栅丝与试件膨胀系数()之差异性而产生虚假应变输出有时会产生与真实应变同数量级的误差,所以必须补偿温度误差的措施。
②方法:1自补偿法:包括单丝自补偿法和组合式自补偿法 2线路补偿法 (平衡条件:电桥相邻两臂电阻的比值相等。
《传感器与检测技术》(传感器部分)知识点总结第一章 概述1.传感器的定义与组成(1)定义:能感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
(2)共性:利用物理定律或物质的物理、化学、生物等特性,将非电量转换成电量。
(3)功能:检测和转换。
(4)组成:5.开展基础理论研究寻找新原理6.传感器的集成化第二章 传感器的基本特性1.线性度(传感器的静态特性之一)(1)定义:传感器的输入、输出间成线性关系的程度。
(2)非线性特性的线性化处理:Y FSy Y FSy Y FSyo(a )切线或割线X mxo(b )过零旋转X mxo(c )端点平移X mx(3)非线性误差:γL = ± Δ L ma xY FS式中,γL ——非线性误差(线性度);ΔL m a x ——输出平均值与拟合直线间的最大偏差绝对 值;Y F S ——满量程输出。
2.灵敏度(传感器的静态特性之二)传感器在稳态信号作用下输出量变化对输入量变化的比值。
0 S n = y x xS n = dy dx (a) 线性测量系统(b) 非线性测量系统 0S n y = f x ) dy dx = C x 0 S n y = f ( )dy x 0 S n y = f (x ) dy dx(c) 灵敏度为常数(d) 灵敏度随输入增加而增加 (e) 灵敏度随输入增加而减小3.分辨率/分辨力(传感器的静态特性之三)分辨率是指传感器能够感知或检测到的最小输入信号增量。
分辨率可以用增量的绝对值 或增量与满量程的百分比来表示。
4.迟滞/回程误差(传感器的静态特性之四)(1)定义:在相同测量条件下,对应于同一大小的输入信号,传感器正、反行程的输出信 号大小不相等的现象。
开发新材料 采用新工艺 探索新功能具有同样功能的传感器集成化,即将同一类型的单个传感元件用集成工艺在同一平面上 排列起来,形成一维的线性传感器,从而使一个点的测量变成对一个面和空间的测量。
传感器及检测技术重点知识点总结传感器是一种能够感知环境中各种参数并将其转化为可量化的电信号输出的设备。
检测技术则是利用传感器对环境中各种参数进行检测和监测的技术。
以下是传感器及检测技术的重点知识点总结:1.传感器的基本原理:传感器的基本原理是将被测物理量转化为与之成正比的电信号输出。
传感器中常用的原理包括电阻、电容、电感、磁电效应、光电效应等。
2.传感器的分类:传感器可以根据测量参数的类型进行分类,如力传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等;也可以根据传感器的工作原理进行分类,如光传感器、声传感器、气体传感器、生物传感器等。
3.传感器的特性:传感器的特性包括精度、灵敏度、稳定性、线性度、响应时间等。
精度是指传感器输出与实际值之间的偏差;灵敏度是指传感器输出信号随被测量变化的程度;稳定性是指传感器输出信号在长时间内的稳定程度;线性度是指传感器输出与被测量之间的线性关系;响应时间是指传感器从检测到信号输出的时间。
4.传感器信号的处理和调节:传感器输出的信号常常需要经过放大、滤波、校准和线性化处理后才能得到有效的结果。
放大可以增大传感器输出信号的幅度;滤波可以去除传感器输出信号中的噪声;校准可以修正传感器输出的非线性特性;线性化可以将传感器输出信号与被测量参数之间建立线性关系。
5.传感器网络和通信技术:近年来,随着物联网的兴起,传感器网络和通信技术也得到了迅速发展。
传感器网络是一种由分布在空间中的大量传感器节点组成的网络,通过无线通信技术实现节点之间的数据传输。
这种网络可以实现大范围的环境监测和数据采集。
6.检测技术的应用领域:传感器及检测技术广泛应用于各个领域,如环境监测、医疗健康、交通运输、工业自动化等。
在环境监测方面,传感器可以用于测量环境中的温度、湿度、气体含量等;在医疗健康方面,传感器可以用于监测人体的心率、体温、血压等;在交通运输方面,传感器可以用于监测车辆的速度、加速度、位置等;在工业自动化方面,传感器可以用于监测生产线上的温度、压力、流量等。
1、传感器是能感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
2、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。
3、要实现不失真测量,检测系统的幅频特性应为常数4、传感器静态特性是指传感器在被测量的各个值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系称为传感器的静态特性。
5,测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨率、灵敏度、漂移、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
(请写出反映传感器的五种性能指标,及写出三种解释传感器指标?精度、分辨率、灵敏度、线性度、迟滞。
反映传感器准确度的指标是精度,反映传感器灵敏度的指标是灵敏度,反映传感器稳定性的指标是迟滞)6,传感器对随时间变化的输入量的响应特性叫传感器动态性。
7,动态特性中对一阶传感器主要技术指标有时间常数。
动态特性中对二阶传感器主要技术指标有固有频率、阻尼比。
8,从时域(延迟时间,上升时间,响应时间,超调量)和频域(幅频特性,相频特性)两个方面分别采用瞬态响应法和频率响应法来分析动态特性。
9,幅频特性是指传递函数的幅值随被测频率的变化规律,相频特性是指传递函数的相角随被测频率的变化规律。
传感器中超调量是指超过稳态值的最大值□A (过冲)与稳态值之比的百分数。
电阻式传感器10,金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时,产生机械变形,导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。
11,半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后,其电阻率发生明显变化,这种现象称为压阻效应。
12,金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形,从而导致材料的电阻发生变化。
13,金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主,材料的电阻率相对变化为辅;而半导体材料则正好相反,其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主,而机械形变为辅。
填空:1.传感器是把外界输入的非电信号转换成(电信号)的装置。
2.传感器是能感受规定的(被测量)并按照一定规律转换成可用(输出信号)的器件或装置。
3.传感器一般由(敏感元件)与转换元件组成。
(敏感元件)是指传感器中能直接感受被测量的部分(转换元件)是指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。
4.半导体应变片使用半导体材料制成,其工作原理是基于半导体材料的(压阻效应)。
5.半导体应变片与金属丝式应变片相比较优点是(灵敏系数)比金属丝高50~80倍。
6.压阻效应是指半导体材料某一轴向受到外力作用时,其(电阻率ρ)发生变化的现象。
7.电阻应变片的工作原理是基于(应变效应), 即在导体产生机械变形时, 它的电阻值相应发生变化。
8.金属应变片由(敏感栅)、基片、覆盖层和引线等部分组成。
9.常用的应变片可分为两类: (金属电阻应变片)和(半导体电阻应变片)。
半导体应变片工作原理是基于半导体材料的 (压阻效应)。
金属电阻应变片的工作原理基于电阻的(应变效应)。
10.金属应变片有(丝式电阻应变片)、(箔式应变片)和薄膜式应变片三种。
11.弹性敏感元件及其基本特性:物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为(变形),而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状,这种变形称为(弹性变形)。
12.直线电阻丝绕成敏感栅后,虽然长度相同,但应变不同,园弧部分使灵敏系数K↓下降,这种现象称为(横向效应)。
13.为了减小横向效应产生的测量误差, 现在一般多采用(箔式应变片)。
14.电阻应变片的温度补偿方法1) 应变片的自补偿法这种温度补偿法是利用自身具有温度补偿作用的应变片(称之为温度自补偿应变片)来补偿的,应变片的自补偿法有(单丝自补偿)和(双丝组合式自补偿)。
15.产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。
1) (电阻温度系数)的影响2) 试件材料和电阻丝材料的(线膨胀系数不同)的影响16.写出三种能够测量加速度的传感器( 电阻应变片式传感器 )(电容传感器)(压电传感器)17.根据电容式传感器工作原理可以将电容传感器分成三类(变介电常数型)、变面积型和(变极距型)。
传感器与检测技术知识总结1:传感器是能感受规定的被检测量并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置。
一、传感器的组成2:传感器一般由敏感元件,转换元件及基本转换电路三部分组成。
①敏感元件是直接感受被测物理量,并以确定关系输出另一物理量的元件(如弹性敏感元件将力,力矩转换为位移或应变输出)。
②转换元件是将敏感元件输出的非电量转换成电路参数(电阻,电感,电容)及电流或电压等电信号。
③基本转换电路是将该电信号转换成便于传输,处理的电量。
二、传感器的分类1、按被测量对象分类(1)内部信息传感器主要检测系统内部的位置,速度,力,力矩,温度以及异常变化。
(2)外部信息传感器主要检测系统的外部环境状态,它有相对应的接触式(触觉传感器、滑动觉传感器、压觉传感器)和非接触式(视觉传感器、超声测距、激光测距)。
2、传感器按工作机理(1)物性型传感器是利用某种性质随被测参数的变化而变化的原理制成的(主要有:光电式传感器、压电式传感器)。
(2)结构型传感器是利用物理学中场的定律和运动定律等构成的(主要有①电感式传感器;②电容式传感器;③光栅式传感器)。
3、按被测物理量分类如位移传感器用于测量位移,温度传感器用于测量温度。
4、按工作原理分类主要是有利于传感器的设计和应用。
5、按传感器能量源分类(1)无源型:不需外加电源。
而是将被测量的相关能量转换成电量输出(主要有:压电式、磁电感应式、热电式、光电式)又称能量转化型;(2)有原型:需要外加电源才能输出电量,又称能量控制型(主要有:电阻式、电容式、电感式、霍尔式)。
6、按输出信号的性质分类(1)开关型(二值型):是“1”和“0”或开(ON)和关(OFF);(2)模拟型:输出是与输入物理量变换相对应的连续变化的电量,其输入/输出可线性,也可非线性;(3)数字型:①计数型:又称脉冲数字型,它可以是任何一种脉冲发生器所发出的脉冲数与输入量成正比;②代码型(又称编码型):输出的信号是数字代码,各码道的状态随输入量变化。
《传感器与现代检测技术》复习参考前言知识点第一章 概论1、检测的定义2、传感器的定义、组成、分类传感器(狭义):能感应被测量的变化并将其转换为其他物理量变化的器件.传感器(广义):是信号检出器件和信号处理部分的总称.传感器的分类:按测量的性质划分:位移传感器,压力传感器,温度传感器等.按工作的原理划分:电阻应变式,电感式,电容式,压电式,磁电式传感器等.按测量的转换特征划分:结构型传感器和物性型传感器.按能量传递的方式划分:能量操纵型传感器和能量转换型传感器.3、检测系统的静、动态性能指标静态特性可用下列多项式代数方程表示:y=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anx n式中:y—输出量;x—输入量;a0—零点输出;a1—理论灵敏度;a2、a3、… 、an—非线性项系数。
1)线性度:指输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度,又叫非线性误差.2)灵敏度:指传感器的输出量增量与引起输出量增量的输入量的比值.3)迟滞:指传感器在正向行程和反向行程期间,输出-输入曲线不重合的现象.4)重复性:指传感器在输入量按同一方向做全量程多次测试时,所得特性曲线不一致性的程度.5)分辨率:指传感器在规定测量范围内所能检测输入量的最小变化量.6)稳定性:指传感器在室温条件下,通过相当长的时刻间隔,传感器的输出与起始标定时的输出之间的差异.7)漂移:指传感器在外界的干扰下,输出量发生与输入量无关的变化,包括零点漂移和灵敏度漂移等.4、 传感器的动态特性1)瞬态响应法2)频率响应法第二章 常用传感器1、电阻式传感器(1)基本原理:将被测物理量的变化转换成电阻值的变化,再经相应的测量电路显示或记录被测量值的变化。
(2)电阻应变片结构(3)应变效应电阻应变片满足线性关系:,S即为应变片灵敏系数,或用K表示,K=1+2μ。
半导体应变片满足: (4)测量电路A .直流电桥 (电桥形式(单臂、双臂、全桥)、输出电压表达式、电压灵敏度、应变片的位置安放)见课后习题P242 3.5 B .交流电桥(5)温度误差缘由及补偿方法2、 电容式传感器(1) 结构、原理(2) 类型:变极距型:非线性误差大,适用于微小位移量测量变极板面积型:面积变化型电容传感器的优点是输出与输入成线性关系,但与极板变化型相比,灵敏度较低,适用于较大角位移及直线位移的测量。
传感器与检测技术知识点整理DX代表单项选择题GN代表概念题JD代表简答题JS代表计算题(重点看不涉及数字的题(概念性的题)。
第1章:概述一、传感器的定义。
DX,GN工程中通常把直接作用于被测量,能按一定规律将其转换成同种或别种量值输出的器件称作传感器。
二、传感器的分类。
DX,GN1.物性型传感器:依靠敏感元件材料本身物理化学性质的变化来实现信号变换的传感器。
属于物性型传感器有:光电式和压电式,如:电阻应变片,压电式加速度计,光电管等。
2.结构型传感器:依靠传感器结构参量的变化实现信号转换。
属于结构型传感器的有:电感式,电容式,光栅式。
如:电容传感器,涡流传感器,差动变压器式等。
五套3.按照工作原理分类,固体图象式传感器属于(光电式传感器)三、传感器的特性与主要性能指标。
DX,GN,JS1.静态指标:线性度,灵敏度,重复性等。
(1)线性度:指测量装置输出、输入之间保持常值比例关系的程度。
(2)灵敏度:输出的变换量与输入的变换量之比。
(3)重复性:指测量系统在输入量按同一方向做全量程连续多次测试时所得输入、输出特性曲线不重合程度。
2.动态指标:属于传感器动态性能的有:固有频率,四、传感器及检测系统基本特性的评价指标与选用原则。
DX,GN,JD1.灵敏度(1)测试系统的灵敏度越高,则其测量范围:越窄(2)对于理想的定常线性系统,灵敏度是(常数)(3)传感器灵敏度的选用原则。
①尽量选用灵敏度高的传感器②尽量选用信噪比大的传感器③当被测量是向量时要考虑交叉灵敏度的影响④过高的灵敏度会缩小其适用的测量范围2.线性度(1)非线性度是表示校准曲线( 偏离拟合直线 )的程度。
3.稳定性(1)测试装置在规定条件下保持其测量特性恒定不变的能力称( 稳定度 )4.精确度(1)精度:也称为精确度,是反映测量系统误差和随机误差的综合误差指标,即准确度和精密度的综合偏差程度。
(2)传感器精确度的选用原则。
①尽量选用精确度高的传感器,同时考虑经济性②对于定性试验,要求传感器的精密度高③对于定量试验,要求传感器的精确度高④传感器的精确度越高,价格越昂贵。
1.transducer / sensor区别答:国家标准GB7665-87对传感器sensor定义:“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。
“从一个系统接受功率,通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。
根据这个定义,传感器的作用是将一种能量转换成另一种能量形式,所以不少学者也用“换能器-Transducer”来称谓“传感器-Sensor”2.误差公理答:测量结果与被测量真值之差就是测量误差。
测量误差的存在是不可避免的,也就是说“一切测量都有误差,误差自始至终存在于所有科学试验的过程中”,这就是误差公理。
3.化学传感器答:是一门由材料科学、超分子化学(分子识别)、光电子学、微电子学和信号处理技术等多种学科相互渗透成长起来的高新技术。
具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低、能在复杂的体系中进行在线连续监测的特点;可以高度自动化、微型化与集成化,减少对使用者环境和技术的要求,适合野外现场分析的需求;在生物、医学、环境监测、食品、医药及国家安全等利用有着重要的应用价值!4.光纤传感器答:是将来自光源的光经过光纤送入调制器,使待测参数与进入调制区的光相互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化,成为被调制的信号光,在经过光纤送入光探测器,经解调后,获得被测参数。
5.光电效应答:用光照射某一物体,可以看作物体受到一连串能量为hf 的光子的轰击,组成这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。
外光电效应:在光线的作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应。
基于外光电效应的光电元件有紫外光电管、光电倍增管、光电摄像管等。
6.微流控芯片答:微流控分析芯片通过微机电加工技术把整个实验室的功能,包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在几平方厘米的微流控芯片上,且可多次使用,因而极大地减少了样品和分析试剂的用量,降低了分析的成本,加快了分析的速度,具有广泛的适用性。
微流控分析芯片目的是通过化学分析设备的微型化与集成化,最大限度地把分析实验室的功能转移到便携的芯片中。
7.热释电传感器答:热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。
早在1938年,有人提出过利用热释电效应探测红外辐射,但并未受到重视,直到六十年代才又兴起了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。
热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器。
除了在楼道自动开关、防盗报警上得到应用外,在更多的领域得到应用。
比如:在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机;电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的电路;开启监视器或自动门铃上的应用;摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等……热释电晶片表面必须罩上一块由一组平行的棱柱型透镜所组成菲涅尔透镜,每一透镜单元都只有一个不大的视场角,当人体在透镜的监视视野范围中运动时,顺次地进入第一、第二单元透镜的视场,晶片上的两个反向串联的热释电单元将输出一串交变脉冲信号。
当然,如果人体静止不动地站在热释电元件前面,它是“视而不见”的。
8.红外烟雾报警器答:无烟雾时,光敏元件接收到LED发射的恒定红外光。
而在火灾发生时,烟雾进入检测室,遮挡了部分红外光,使光敏三极管的输出信号减弱,经阀值判断电路后,发出报警信号。
无线火灾烟雾传感器可以固定在墙体或者天花板上。
它内部使用一节9伏层叠电池供电,工作在警戒状态时,工作电流仅为15微安,报警发射时工作电流为20毫安。
当探测到初期明火或者烟雾达到一定浓度时,传感器的报警蜂鸣器立即发出90分贝的连续报警,工作指示灯快速连续闪烁,无线发射器发出无线报警信号,通知远方的接收主机,将报警信息传递出去。
无线发射器的报警距离在空旷地可以达到200米,在有阻挡的普通家庭环境中可以达到20米。
9.压电效应答:所谓压电效应,即是当晶体受到机械作用时,将产生与压力成正比的电场的现象。
具有压电效应的晶体,在受到电信号的作用时,也会产生弹性形变而发出机械波(声波),即可把电信号转为声信号。
由于这种声波只在晶体表面传播,故称为声表面波。
10.纳米材料四大效应特点答:纳米材料:在纳米量级(1~100nm)内调控物质结构制成的具有特异性能的新材料四大特点: 尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子比例大四大效应: 小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面效应11.生物医学传感器(被检测量)答:生物医学信号检测是对生物体中包含生命现象、状态、性质、变量和成份等信息的信号进行检测和量化的技术。
生物医学传感器是获取各种生物信息并将其转换成易于测量和处理的信号(一般为电信号)的器件,是生物医学信号检测的关键技术。
生物医学传感器按被检测量划分为物理传感器、化学传感器和生物传感器三类。
物理传感器用于血压、体温、心音、脉搏、呼吸、血流、血液粘度等生理量的测量;化学传感器用于体液(血液、尿液、脑脊液等)中的Ca、K、Na、Mg、Li、Cl、pH等的测量;生物传感器用于酶、抗原、抗体、受体、激素、神经递质、DNA与RNA的检测。
12.物位测量及仪表答:物位检测是对设备和容器中物料储量多少的度量。
物位检测为保证生产过程的正常运行,如调节物料平衡、掌握物料消耗数量、确定产品产量等提供可靠依据。
在现代工业生产自动化过程监测中物位检测占有重要的地位。
物位是液位、料位、界位的总称。
对物位进行测量、指示和控制的仪表,称物位检测仪表。
物位测量仪表的种类很多,而且还在不断发展。
按其工作原理可归纳为以下几种:直读式物位测量仪表、浮力式物位测量仪表、静压式物位测量仪表、电磁式物位测量仪表、电容式物位测量仪表、超声波式物位测量仪表、核辐射式物位测量仪表等。
此外,还有声学式、称重式、重锤式、旋翼式等。
13.生物传感器(生物元件、换能器、检测方式)答:生物传感器是目前分析化学中最活跃的研究领域之一,按照识别元件的不同,可分为酶传感器、微生物传感器、免疫传感器、基因传感器等。
14.MEMS特点答:微机电系统(MEMS)是指用微机械加工技术制作的包括微传感器、微致动器、微能源等微机械基本部分以及高性能的电子集成线路组成的微机电器件与装置。
MEMS中的核心元件一般包含两类:一个传感或致动元件和一个信号传输单元。
主要特点:1器件微型化、集成化、尺寸达到微米数量级2功能多样化、智能化3功能特殊性4能耗低、灵敏度高、工作效率高15.离体测量、在体测量、有创测量、无创测量答:离体测量:对离体的体液、尿、血、活体组织和病理标本之类的生物样品进行的测量。
离体测量的特点:离体测量检测条件稳定性和准确度高,已广泛用于病理检查和生化分析中。
在体测量:在人体和实验动物活体的原位对机体的结构与功能状态进行的测量。
按照测量系统是否侵入机体内部,在体测量又可分为无创测量和有创测量两类。
无创测量:在体表测量,又称非侵入式测量,通常采用间接测量方法无创测量特点:不会造成机体的创伤,易被受试者接受,但大部分方法的准确度和稳定性较差。
有创测量:在体内测量,又称侵入式测量,通常采用直接测量的方法.由于探测部分侵入机体,对机体会造成一定程度的创伤,给患者带来一定的痛苦,但其原理明确、方法可靠、测量数据精确,因此也可用于手术过程及术后的监测,以及作为无创测量方法的对照评估。
16.热双金属式光纤温度开关答:当温度升高时,双金属片的变形量增大,带动遮光板在垂直方向产生位移从而使输出光强发生变化。
1 遮光板;2 双金属片17.红外测温,被动、主动(此题答案不是老师课件上的,不一定正确)答:主动式:有发射红外线的器件,然后接收端对接收的信号进行电压处理,比较得出温度结果.被动式:用聚焦镜把想测的一个小范围的红外信号进行图象处理(就是把图形变成红外图形)根据图形的红外色温来进行计算吧.18.接触式测温与非接触测温,区别、优点、缺点、例子答:根据感温元件与被测物质是否接触,将温度检测仪表分为接触式和非接触式两大类。
1)接触式测温的方法就是使温度敏感元件与被测对象相接触,使其进行充分的热交换,当热交换平衡时,温度敏感元件与被测对象的温度相等;常用的接触式测温仪表:有将温度转化为非电量的热膨胀式;将温度转化为电量的热电偶、热电阻和热敏电阻等。
优点:结构简单、工作可靠、测量精度高、稳定性好、价格低;缺点:有较大的滞后现象(测温时由于要进行充分的热交换),不方便对运动物体进行温度测量,被测对象的温场易受传感器的影响,感温元件材料的性质决定测温范围等。
2)非接触式测温的方法:利用被测对象的热辐射能量随其温度的变化而变化的原理,通过测量一定距离处被测物体发出的热辐射强度来确定被测对象的温度。
主要应用于:冶金、铸造、热处理以及玻璃、陶瓷和耐火材料等工业生产过程中的高温检测。
常见的传感器有:光学高温计、辐射温度计、光纤温度传感器、红外温度传感器等。
优点:不存在测量滞后和温度范围的限制,可测高温、腐蚀、有毒、运动物体及固体、液体表面的温度,不影响被测物体的温度场;缺点:易受被测对象热辐射率的影响,测量精度低,测量距离和中间介质对测量结果都有较大影响。
19.超声波测厚答:双晶直探头中的压电晶片发射超声振动脉冲,超声脉冲到达试件底面时,被反射回来,并被另一只压电晶片所接收。
只要测出从发射超声波脉冲到接收超声波脉冲所需的时间t,再乘以被测体的声速常数c,就是超声脉冲在被测件中所经历的来回距离,再除以2,就得到厚度。