第一章 非电量电测技术基础知识(2013)
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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。
第一章检测技术的基础知识一、填空题1.传感器一般由、和三部分组成。
(敏感元件;转换元件;转换电路)2.传感器中的敏感元件是指被测量,并输出与被测量的元件。
(直接感受;成确定关系的其它量)3.传感器中转换元件是指感受由输出的、与被测量成确定关系的,然后输出的元件。
(敏感元件;另一种非电量;电量)4、直接测量方法中,又分、 和。
(零位法 偏差法 微差法)5、零位法是指与在比较仪器中进行 ,让仪器指零机构 ,从而确定被测量等于。
该方法精度。
(被测量 已知标准量 比较 达到平衡/指零 已知标准量 较高)6、偏差法是指测量仪表用相对于 ,直接指出被测量的大小。
该法测量精度一般不高。
(指针、表盘上刻度线位移)7、微差法是和的组合。
先将被测量与一个进行 ,不足部分再用测出。
(零位法 偏差法 已知标准量 比较 偏差法)9、测量仪表的精确度简称 ,是和的总和,以测量误差的来表示。
(精度 精密度 准确度 相对值)10、显示仪表能够监测到被测量的能力称分辨力。
(最小变化) 2.通常用传感器的和来描述传感器输出-输入特性。
(静态特性;动态特性)3.传感器静态特性的主要技术指标包括、、、、和。
(线性度;灵敏度;灵敏度阈;迟滞;重复性)5.传感器线性度是指实际输出-输入特性曲线与理论直线之间的与输出。
(最大偏差;满度值之比)6.传感器灵敏度是指稳态标准条件下,与之比。
线性传感器的灵敏度是个。
(输出变化量;输入变化量;常数)7.传感器迟滞是指传感器输入量增大行程期间和输入量减少行程期间,曲线。
(输入-输出;不重合程度)8.传感器的重复性是指传感器输入量在同一方向(增大或减小)做全程内连续所得输出-输入特性曲线。
(重复测量;不一致程度/重复程度)9.传感器变换的被测量的数值处在状态时,传感器的的关系称传感器的静态特性。
(稳定;输入-输出)二、单项选择题1)某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%,该压力表的精度等级应定为 C 级,另一家仪器厂需要购买压力表,希望压力表的满度相对误差小于 0.9%,应购买 B 级的压力表。
《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。
⼯程测试技术答案(第三版)孔德仁主编第1章测量的基础知识书本:1-1.欲使测量结果具有普遍科学意义的条件是什么答:①⽤来做⽐较的标准必须是精确已知的,得到公认的;②进⾏⽐较的测量系统必须是⼯作稳定的,经得起检验的。
1-2.⾮电量电测法的基本思想是什么答:基本思想:⾸先要将输⼊物理量转换为电量,然后再进⾏必要的调节、转换、运算,最后以适当的形式输出。
1-3.什么是国际单位制其基本量及其单位是什么答:国际单位制是国际计量会议为了统⼀各国的计量单位⽽建⽴的统⼀国际单位制,简称SI,SI制由SI单位和SI单位的倍数单位组成。
基本量为长度、质量、时间、电流强度、热⼒学温度、发光强度,其单位分别为⽶、千克、秒、安培、开尔⽂、坎德拉、摩尔。
1-4.⼀般测量系统的组成分⼏个环节分别说明其作⽤答:⼀般测量系统的组成分为传感器、信号调理和测量电路、指⽰仪器、记录仪器、数据处理仪器及打印机等外部设备。
传感器是整个测试系统实现测试与⾃动控制的⾸要关键环节,作⽤是将被测⾮电量转换成便于放⼤、记录的电量;中间变换(信号调理)与测量电路依测量任务的不同⽽有很⼤的伸缩性,在简单的测量中可完全省略,将传感器的输出直接进⾏显⽰或记录;信号的转换(放⼤、滤波、调制和解调);显⽰和记录仪器的作⽤是将中间变换与测量电路出来的电压或电流信号不失真地显⽰和记录出来;数据处理仪器、打印机、绘图仪是上述测试系统的延伸部分,它们能对测试系统输出的信号作进⼀步处理,以便使所需的信号更为明确。
1-5.举例说明直接测量和间接测量的主要区别是什么答:⽆需经过函数关系的计算,直接通过测量仪器得到被测量值的测量为直接测量,可分为直接⽐较和间接⽐较两种。
直接将被测量和标准量进⾏⽐较的测量⽅法称为直接⽐较;利⽤仪器仪表把原始形态的待测物理量的变化变换成与之保持已知函数关系的另⼀种物理量的变化,并以⼈的感官所能接收的形式,在测量系统的输出端显⽰出来,弹簧测⼒。
间接测量是在直接测量的基础上,根据已知的函数关系,计算出所要测量的物理量的⼤⼩。