检测技术绪论(复习思考).

一部分：绪论部分1、测量系统有那些环节，各个环节有什么功能？答：激励装置作用于被测对象，使之产生有用信息的信号， 传感器将被测信息转化为某种电信号，信号调理环节将电信号转换成更适合进一步传输和处理的形式，信号处理对信号进行运算和分析，信号显示和记录环节显示信号以便观测者观察和分析。

而反馈、控制环节用于闭环控制系统中的测试系统。

2、为什么选用电表时，不但要考虑它的准确度，而且要考虑它的量程？为什么使用电表时应尽可能在电表量程上限的三分之二以上使用？用量程为150V 的0.5级电压表和量程为30V 的1.5级电压表分别测量25V 电压，试问哪一个测量准确度高？为什么？ 答：若被测量超过电表的量程会损环电表；在电表量程的三分之二以上使用可提高测量准确度；用30V 的1.5级电压表分别测量准确度高，因为其测量误差小。

3、如何表达测量结果？对某量进行8次测量，测得值分别为：802.40、802.50、802.38、802.48、802.42、802.46、802.45、802.43。

求其测量结果。

解：81802.40802.50802.38802.48802.42802.46802.4388802.44ii xx =++++++===∑ˆ0.04s σ==，ˆ0.014x σ== ˆ802.440.014x X x σ=±=± 4、请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差： ⑴.1.01825447.8V V μ± ⑵.(25.048940.00003)g ± ⑶.2(5.4820.026)/g cm ±解：（1）1.01825440.00766V ±‰ ⑵.25.048940.001198g ± ‰ ⑶.25.482/0.474%g cm ±第二部分：信号及其描述1、周期信号和非周期信号的频谱图各有什么特点？答：周期信号的频谱具有离散性、谐波性和收敛性，即各谐波分量频率为基频的整数倍，离散分布，且幅值随频率的增加而减小。

《检测技术》第四版复习笔记一、概述检测技术在现代社会中具有至关重要的地位，无论是工业生产还是科学研究，都离不开精准的检测。

《检测技术》第四版由施文康、余晓芬主编，系统地阐述了检测技术中关于电磁量、长度量、机械量、热工量、环境量等基本参量的典型检测原理和方法以及相关的共同基础。

二、温度测量1. 温度的基本概念和测量方法宏观和微观概念解析：从宏观角度来看，温度是物体冷热程度的表示，热平衡的两物体，其温度相等。

微观上，温度是大量分子运动平均强度的表示，分子运动愈激烈其温度表现越高。

温度量的特殊性阐述：首先，温度不能相加或相减；其次，无标准量直接进行比较测量；最后，温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。

2. 温标经验温标：标准仪器及温度划分：经验温标以物体热胀冷缩现象为基础。

摄氏温标标准仪器是水银玻璃温度计，规定在标准大气压下，水的冰点为0 度，沸点为100 度，水银体积膨胀被分为100 等份，对应每份的温度定义为 1 摄氏度，单位为“oC”。

华氏温标标准仪器是水银温度计，水的冰点为32oF，沸点是212oF，分成180 等份，对应每份的温度为1 华氏度，单位为“oF”。

摄氏温度和华氏温度的关系：。

热力学温标：绝对零度的定义：分子运动停止时的温度为绝对零度。

开尔文温标的单位和定义：热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标。

开尔文温标单位为开尔文（符号为K），定义为水三相点的热力学温度的1/273.16。

相当摄氏温标0℃，华氏温标32℉的开氏温标为273.15K。

即t c+273.15=T K。

3. 测温方法与测温仪器的分类接触式测温：原理及优缺点：测温元件直接与被测对象相接触，两者之间进行充分的热交换达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测对象的温度值。

优点是直观可靠。

缺点有：感温元件影响被测温度场的分布；接触不良等带来测量误差；高温和腐蚀性介质影响感温元件的性能和寿命。

常见接触式测温仪器（膨胀式、电阻式、热电式温度计）：膨胀式温度计：利用物体热胀冷缩原理，包括液体和固体膨胀式温度计、压力式温度计。

•示值误差: 指示值-真值
绪论-有关术语-测量误差:
装置指示值 真值 测量误差 100% 真值
绪论-有关术语-信噪比: • 信噪比: 信号功率与噪声功率 之比(SNR)
绪论-测试装置和传感器的基本特性
1. 静态特性
⑴ 线性度 传感器的静态模型常为多项式 2 + a x3 + ┅ y = a0+a1x + a2x 3 在经过零点校正后（即a0 = 0）
绪论-测试系统的组成：传感器 • 根据中华人民共和国国家标准 (GB7665.87)《传感器通用术语》 • 传感器(Transducer/Sensor)的 定义是：能感受规定的被测量并 按照一定规律转换成可以输出信 号的器件或装置。
绪论-测试系统的组成：中间变换:
•信号的中间变换: 将传 感器输出信号变成便于 输出和处理的信息
例如： 工业自动化 农业现代化 航天技术 军事工程
绪论-传感器-2
• 例如： • 机器人技术 • 资源开发 • 海洋探测 • 环境监测 • 安全保卫 • 医疗诊断 • 交通运输
绪论-传感器-2 • 家用电器等方面都与传感器技 术密切相关。 • 这些技术领域的发展都离不开 传感器技术的支持，同时也是 传感器技术发展的强大动力。 离开传感器就没有我们今天的 生活。
E EL E x EH
绪论-基本特性 2. 动态特性: 频率响应
传感器的频率响应是指各种频 率不同而幅值相同的正弦量 （信号）输入时，其输出的正 弦信号的幅值、相位(与输入量 间的相差）与频率之间的关系。 即幅频特性和相频特性。
绪论-线性定常系统的基本特性
• 叠加比例特性 • 微分特性 • 积分特性 • 频率保持特性
y

答：用四种表进行测量可能产生的最大绝对误差为：
A表：
第四章 阻抗型传感器
1.电位器主要是把机械位移转换为与其成一定函数关系的电阻（或电压）输出。
2.电位器传感器的工作原理:电位器式传感器是由电阻器和电刷组成，当电刷触点C在电阻器 上移动时，A、C间的电阻就会发生变化，而且阻值 与触点的位移或角位移x成一定的函数关系。
3.按输入-输出特性，电位器传感器可分为线性电位器和非线性电位器两类。按结构形式，可分为线绕电位器和非线绕电位器两类。在线绕式电位器的电阻器与电刷相接处的部分，将导线表面的绝缘层去掉，然后加以抛光，形成一个电刷可在其上滑动的光滑而平整的接触道。
4.绕线电位器的优点：精度高、性能稳定、易于达到较高的线性度和实现各种非线性特性。缺点：如阶梯误差、分辨力低、耐磨性差、寿命较低等。
传感器和敏感器虽然都是对被测非电量进行转换，但敏感器是把被测非电量转换为可用非电量，而传感器是把非电量转换成电量。
5.常见的测量仪表有哪几种类型？画出其框图，简述其工作原理？
答：常见的测量仪表有三种类型：普通模拟式检测仪表a、普通数字式检测仪表b、微机化检测系统c。
框图及（工作原理）：a、模拟式传感器、模拟测量电阻、模拟显示器。（在整个过程中，只是模数之间发生转换。测量结果用指针相对标尺的位置来表示。）b、（模数转换式）模拟式传感器、模拟测量电路、A/D转换器、数字显示器。（模拟测量电路传感器输出的电量转换成直流电压信号，模数转换器把直流电压转换成数字量，最后由数字显示器显示测量结果。）或（脉冲计数式）数字式传感器、放大整形电路、计数器、数字显示器（准数字式传感器输出的频率或时间信号，放大整形后，由计数器进行计数，计数结果由数字显示器显示出来）.c、传感器、测量通道、微机、（数字显示器、数据记录仪、报警器）。（微机化检测系统通常为多路数据采集系统，能巡回检测多个测量点或多种被测参数的静态量或动态量。每个测量对象都通过一路传感器和测量通道与微机相连，测量通道由模拟量电路和数字测量电路组成。[传感器将被测非电量转换成电量，测量通道对传感器信号进行信号调理和数据采集，转换成数字信号，送入微机进行必要的处理后，由显示器显示出来，并由记录仪记录下来。]）