第6章 温度检测技术
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传感器原理及应用技术 第6章 霍尔传感器
霍尔式曲轴位置传感器
小结
❖ 霍尔传感器是一种磁敏感元件，它是利用霍尔效应 工作的。霍尔效应产生的霍尔电势与通过的控制电 流以及垂直与霍尔元件的磁感应强度有关。利用霍 尔传感器可以测量最终能够转换成电流、磁感应强 度的物理量。由于霍尔元件的材料属于半导体，所 以把测量电路集成在一块芯片上，构成霍尔集成电 路。常见的霍尔集成电路有开关型和线性型。实际 应用中，常利用霍尔集成电路测量位移、磁场强度、 转速以及电流、电压。
磁特性分别如图所示，由于它们的BOP、BRP极性相同，所 以适用于单稳态开关、摩托车点火开关以及出租车计价器等。
❖
❖ （4）按温度特性分类
❖ 温度特性表明了IC的可靠性。民用品的可靠性低于工业品的 可靠性；工业品的可靠性不如军品的可靠性。通常军品级的 IC价位是民品级4～5倍。
❖ 通常划分温度等级如下：
❖ 1. 霍尔电机 ❖ 2. 霍尔汽车无触点电子点火器
❖ 在容器的上部安装上开关型霍尔集成电路，液体里放置一个 安有磁极的浮子，当容器内液体的液位达到检测位置时，霍 尔集成电路就会输出一个开关信号，控制其他设备的启停。
❖ 一些数控设备，尤其是机器人中，需要精确地决定移动部件的位 置。下图霍尔IC在位置检测中的应用。当安有磁极的可动部件移动 到指定位置时，霍尔IC就会输出控制信号。
高等职业教育电子信息类贯通制教材（机电技术专业）
传感器原理及应用技术 （第2版）
主 编 刘伟
电子工业出版社
第6章 霍尔传感器
❖ 6.1霍尔传感器及其集成电路 ❖ 6.2霍尔传感器的应用 ❖小 结
6.1霍尔传感器及其集成电路
❖ 6.1.1 霍尔传感器的工作原理 ❖ 6.1.2 霍尔集成电路
6.1.2 霍尔集成电路
小结
❖ 霍尔传感器是一种磁敏感元件，它是利用霍尔效应 工作的。霍尔效应产生的霍尔电势与通过的控制电 流以及垂直与霍尔元件的磁感应强度有关。利用霍 尔传感器可以测量最终能够转换成电流、磁感应强 度的物理量。由于霍尔元件的材料属于半导体，所 以把测量电路集成在一块芯片上，构成霍尔集成电 路。常见的霍尔集成电路有开关型和线性型。实际 应用中，常利用霍尔集成电路测量位移、磁场强度、 转速以及电流、电压。
磁特性分别如图所示，由于它们的BOP、BRP极性相同，所 以适用于单稳态开关、摩托车点火开关以及出租车计价器等。
❖
❖ （4）按温度特性分类
❖ 温度特性表明了IC的可靠性。民用品的可靠性低于工业品的 可靠性；工业品的可靠性不如军品的可靠性。通常军品级的 IC价位是民品级4～5倍。
❖ 通常划分温度等级如下：
❖ 1. 霍尔电机 ❖ 2. 霍尔汽车无触点电子点火器
❖ 在容器的上部安装上开关型霍尔集成电路，液体里放置一个 安有磁极的浮子，当容器内液体的液位达到检测位置时，霍 尔集成电路就会输出一个开关信号，控制其他设备的启停。
❖ 一些数控设备，尤其是机器人中，需要精确地决定移动部件的位 置。下图霍尔IC在位置检测中的应用。当安有磁极的可动部件移动 到指定位置时，霍尔IC就会输出控制信号。
高等职业教育电子信息类贯通制教材（机电技术专业）
传感器原理及应用技术 （第2版）
主 编 刘伟
电子工业出版社
第6章 霍尔传感器
❖ 6.1霍尔传感器及其集成电路 ❖ 6.2霍尔传感器的应用 ❖小 结
6.1霍尔传感器及其集成电路
❖ 6.1.1 霍尔传感器的工作原理 ❖ 6.1.2 霍尔集成电路
6.1.2 霍尔集成电路
《传感器与检测技术》习题解答
理论值
-2.7000 0.7300 4.1600 7.5900 11.0200 14.4500
端基法基准直线
误差Δ
非线性
正行程 反行程 误差Δ L
-0.0067 0.0067 0.0000
-0.1267 (0.0533) 0.0900
-0.1667 (0.0733) 0.1200
-0.1633 (0.0767) 0.1200
-2.7700 0.0633 0.0767 0.0700
0.0 0.6033 0.6767 0.6400 0.0733 0.0289 0.0111
0.6600 -0.0567 0.0167 0.0200
0.0 0.1
3.9933 7.4267
4.0867 4.0400 7.5133 7.4700
0.0933 0.0244 0.0867 0.0178
Tt
T1 T0 t2 t1
(t t1 )
对单个应变片，当温度变化时，由此引起的电阻相对变化量为
Rt R
t Tt
k( g
s )Tt
kT (t t1 )
kT
t
k( g
s)
T2 t2
T1 t1
其中，αt 为应变片材料的电阻温度系数，k 为应变片灵敏系数，αg 为试件（即梁）的膨胀 系数,αs 为应变片材料的膨胀系数。
arctan
800
1
0
2
1 400 2 800
arctan 0.5333 28.070
该传感器的振幅相对误差为
相位误差为 28.07O。
k() 1 100% 18% 1
（2）当用 f0 1200 Hz 、 0.4 的传感器测量 f 400 Hz 的信号时，同理可得：
超声检测第6章
6.3 耦合剂的选择
影响声耦合的主要因素： 1. 耦合层厚度 2. 工件表面粗糙度 3. 耦合剂声阻抗 4. 工件表面形状
6.3 耦合剂的选择
表面耦合损耗测定与补偿 1. 试块和工件在材质、反射体、探头、仪器相 同条件下，仅表面光洁度不同测出相同反射 体（声程相同）回波高度dB差。 2. 将试块上反射体回波高调至某高h，再提高 测得的dB值，即为补偿。
探头的选择
2.频率的选择（0.5~10MHz） 灵敏度 信噪比 近场区 指向性 从发现最小缺陷能力方面，可提高频率，但对 大工件因声程大频率增加衰减急剧增加。对粗 晶材料如降低频率，且减小晶片尺寸时，则声 束指向性变坏，不利于检测远场缺陷，所以应 综合考虑。
探头的选择
2.频率的选择（0.5~10MHz） 例如：从统计规律发现，当缺陷大小为λ/2 时，可稳定 地发现缺陷波。 对钢工件用2.5~5MHZ，λ为：纵波2.36~1.18 mm， 横波1.29~0.65mm，则纵波可稳定检测缺陷最小值 为：0.6~1.2mm之间，横波检测缺陷最小值为： 0.3~0.6mm之间。 对晶粒较粗大的铸件、奥氏体钢可采用较低的的频率， 如0.5~2.5MHZ比较合适，主要是提高信噪比，减少 晶粒反射。
第6章
脉冲反射法超声检测通用技术
6.1 检测面的选择和准备
检测面的选择应考虑以下几个方面： 1. 检测面应是平面或规则面的工件表面； 2. 检测面的粗糙度应≤6.3µm，表面应清除杂物，松动氧 化皮，毛刺，油污等。 3. 被检测缺陷的位置、取向； 4. 入射声束应尽可能垂直于缺陷反射面； 5. 被检工件的材质、坡口形式、焊接工艺等； 6. 根据探头的晶片尺寸、K值等确定检测面宽度； 7. 工件侧面反射波的影响； 8. 变型波的影响等。
第六章 质谱分析法
现代件 • 3. 1 色谱条件：色谱柱: AB5MS(30m×0.25mm×0.25μm)弹性石英毛细管柱， 进样口温度250℃，柱温60℃，恒温1min，以20 ℃ /min 升温至220 ℃，保持1 min，再以5℃ /min 升温至280℃，保持4min。载气He，柱流速1.0mL /min，分流比10∶1，进样量0.5μL。 • 3. 2 质谱条件：EI 离子源，电子能源70eV，扫描 范围29～450 u，四极杆温度150 ℃，离子源温度 230℃，电子倍增器电压2300V，GC－MS 接口温度 280℃，标准质谱图库Wiley7n.L。
现代食品检测技术第一部分——质谱分析
通过改变仪器实验条件来检验：
1）降低电子流电压——增加分子离子峰强度 （当电子轰击电压降低，强度不增加的峰 不是分子离子峰）。 2）采用化学电离源、场离子或场解吸源等电 离方法； 3）制备易挥发的衍生物，如通过甲基化、乙 酰基化、甲酯化、三甲基硅醚化、水解氧 化或还原等方法将样品制备成适当的衍生 物后再测定。
现代食品检测技术第一部分——质谱分析
2. 样品预处理 • 2. 1 不含油的水性样品此类样品包括饮用 水、果汁、功能饮料、可乐等饮料。准确 移取样品5mL(可乐样品需先超声振荡20 min 去除二氧化碳，有固形物的饮料先离 心取上清液)，加至10 mL 具塞刻度试管中， 准确加入正己烷2.0 mL，充分旋涡混合， 静置分层，取上清液进行GC－MS 分析。
现代食品检测技术第一部分——质谱分析
质谱是应用最为广泛的方法之一，它可以 为我们提供以下信息： a) 样品元素组成； b) 无机、有机及生物分析的结构——结构不同， 分子或原子碎片不同(质荷比不同) c) 复杂混合物的定性定量分析——与色谱方法 联用(GC-MS) 。
自动检测技术及应用课后习题答案
自动检测技术及应用课后习题答案第二版检测技术的选择题（上）2022年01月06日星期四14:57第一部分思考题与习题答案1.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。
A.0.2B.0.5C.1.0D.1.52）某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是BA.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.精度等级3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。
这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的C左右为宜。
A.3倍B.10倍C.1.5倍D.0.75倍4）用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于D用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于AA.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差5）重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了DA.提高精度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提高可靠性2.各举出两个非电量电测的例子来说明1）静态测量；2）动态测量；3）直接测量；4）间接测量；5）接触式测量；6）非接触式测量；7）在线测量；8）离线测量。
3.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求：1）该表可能出现的最大绝对误差为AA.1℃B.0.5℃C.10℃D.200℃2）当示值为20℃时的示值相对误差为B，100℃时的示值相对误差为CA.1℃B.5％C.1％D.10％4.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为250V电压表，其精度应选B级。
自动检测技术及仪表-课后作业
9. 若用铂铑30-铂铑6热电偶测量某介质的温度，测得的电动势为5.016mV，此时热电偶冷端温 度为40℃，试求该介质的实际温度为多少？ 10. 已知热电偶的分度号为K，工作时的冷端温度为30℃，测得的热电势为38.5mV，求工作端的 温度是多少。如果热电偶的分度号为E，其他条件不变，那么工作端的温度又是多少？
1、教材P69第12题； 2、以上题目中的第4、5、6、7题。
第 三 讲
第四章 过程参数检测技术及仪表----过程参数的检测方法
1. 检测过程参数的作用是什么？工业上常见的过程参数主要有哪些？ 2. 过程参数的测量方法有哪些？如何考虑选用测量方法。 3. 传感器、变送器的作用各是什么？二者之间有什么关系？ 4. 简述变送器的基本构成及理想输入输出特性，写出其输入输出表达式。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6. 一台温度变送器当输入信号从100℃变到900℃时，输出信号由4mA上升至
20mA，求此台仪表的灵敏度。 7. 测量80mA的电流信号，要求最大误差小于1.2mA，下列仪表选哪台合 适？
(a)、0~200mA 1.0级
(b)、0~100mA 1.0级
(c) 、 0~100mA 1.5级
本章节应完成的作业如下：
2、论述自动检测技术的发展趋势。
动 检 测 技 术 及 仪 表
杨
第二章：检测仪表系统的构成原理
1. 自动检测系统的基本构成是什么？各环节的作用是什么？ 2. 自动检测仪表及系统的种类主要有哪些？简述其发展方向。
3. 检测的基本方法有哪些？其特点是什么？如何确定检测方法。
4. 传感器的作用是什么？基本构成原理有哪能些? 5. 检测仪表系统的信号选择方法有哪能些？ 6. 提高仪表检测精度的方法.有哪能些？ 第 二 讲
1、教材P69第12题； 2、以上题目中的第4、5、6、7题。
第 三 讲
第四章 过程参数检测技术及仪表----过程参数的检测方法
1. 检测过程参数的作用是什么？工业上常见的过程参数主要有哪些？ 2. 过程参数的测量方法有哪些？如何考虑选用测量方法。 3. 传感器、变送器的作用各是什么？二者之间有什么关系？ 4. 简述变送器的基本构成及理想输入输出特性，写出其输入输出表达式。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6. 一台温度变送器当输入信号从100℃变到900℃时，输出信号由4mA上升至
20mA，求此台仪表的灵敏度。 7. 测量80mA的电流信号，要求最大误差小于1.2mA，下列仪表选哪台合 适？
(a)、0~200mA 1.0级
(b)、0~100mA 1.0级
(c) 、 0~100mA 1.5级
本章节应完成的作业如下：
2、论述自动检测技术的发展趋势。
动 检 测 技 术 及 仪 表
杨
第二章：检测仪表系统的构成原理
1. 自动检测系统的基本构成是什么？各环节的作用是什么？ 2. 自动检测仪表及系统的种类主要有哪些？简述其发展方向。
3. 检测的基本方法有哪些？其特点是什么？如何确定检测方法。
4. 传感器的作用是什么？基本构成原理有哪能些? 5. 检测仪表系统的信号选择方法有哪能些？ 6. 提高仪表检测精度的方法.有哪能些？ 第 二 讲
教学课件 石油化工自动化及仪表(第2版)
本篇共分三章。第1章介绍石油化工自动化的意义及 主要内容，自动控制系统的基本组成，自动控制系统的 图形表示和自动控制系统的分类等内容。第2章介绍自动 控制系统的性能指标及要求。第3章介绍被控对象特性与
数学模型。
第1章 绪论
1.1 石油化工自动化的意义及主要内容 1.2 自动控制系统的基本组成 1.3 自动控制系统的图形表示 1.4 自动控制系统的分类
通过本课程的学习，应能了解石油化工自动化的基本 知识，理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作 用；能根据工艺要求，与自控设计人员共同讨论和提出合 理的自动控制方案；能在工艺设计或技术改造中，与自控 设计人员密切合作，综合考虑工艺与控制两个方面，并为 自控设计人员提供正确的工艺条件与数据；能了解化工对 象的基本特性及其对控制过程的影响；能了解基本控制规 律及其控制器参数与被控过程的控制质量之间的关系；能 了解主要工艺参数（温度、压力、流量、物位及组分）的
基本测量方法和仪表的工作原理及其特点；
在生产控制、管理和调度中，能正确地选用和使用常见 的测量仪表和控制装置，使它们充分发挥作用；能在 生产开停车过程中，初步掌握自动控制系统的投运及 控制器的参数整定；能在自动控制系统运行过程中， 发现和分析出现的一些问题和现象，提出正确的解决 办法。
石油化工生产过程自动化是一门综合性的技术学科。 对于熟悉石油化学工程的工艺及设备人员，如能再学 习和掌握一些检测技术和控制系统方面的知识，必能 在推进中国的石油化工自动化事业中，起到事半功倍 的作用。
1.1.2 非自动化专业人员学习自动化知识的意义
由于现代自动化技术的发展，在石油化工行业，生产 工艺、设备、控制与管理已逐渐成为一个有机的整体， 因此，一方面，从事石油化工过程控制的技术人员必须 深入了解和熟悉生产工艺与设备；另一方面，非自动化 专业技术人员必须具有相应的自动控制的知识。现在， 越来越多的非自动化专业技术人员认识到，学习自动化 及仪表方面的知识，对于管理与开发现代化石油化工生 产过程是十分重要而且必要的。
数学模型。
第1章 绪论
1.1 石油化工自动化的意义及主要内容 1.2 自动控制系统的基本组成 1.3 自动控制系统的图形表示 1.4 自动控制系统的分类
通过本课程的学习，应能了解石油化工自动化的基本 知识，理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作 用；能根据工艺要求，与自控设计人员共同讨论和提出合 理的自动控制方案；能在工艺设计或技术改造中，与自控 设计人员密切合作，综合考虑工艺与控制两个方面，并为 自控设计人员提供正确的工艺条件与数据；能了解化工对 象的基本特性及其对控制过程的影响；能了解基本控制规 律及其控制器参数与被控过程的控制质量之间的关系；能 了解主要工艺参数（温度、压力、流量、物位及组分）的
基本测量方法和仪表的工作原理及其特点；
在生产控制、管理和调度中，能正确地选用和使用常见 的测量仪表和控制装置，使它们充分发挥作用；能在 生产开停车过程中，初步掌握自动控制系统的投运及 控制器的参数整定；能在自动控制系统运行过程中， 发现和分析出现的一些问题和现象，提出正确的解决 办法。
石油化工生产过程自动化是一门综合性的技术学科。 对于熟悉石油化学工程的工艺及设备人员，如能再学 习和掌握一些检测技术和控制系统方面的知识，必能 在推进中国的石油化工自动化事业中，起到事半功倍 的作用。
1.1.2 非自动化专业人员学习自动化知识的意义
由于现代自动化技术的发展，在石油化工行业，生产 工艺、设备、控制与管理已逐渐成为一个有机的整体， 因此，一方面，从事石油化工过程控制的技术人员必须 深入了解和熟悉生产工艺与设备；另一方面，非自动化 专业技术人员必须具有相应的自动控制的知识。现在， 越来越多的非自动化专业技术人员认识到，学习自动化 及仪表方面的知识，对于管理与开发现代化石油化工生 产过程是十分重要而且必要的。
温度检测电路
第１章绪论引言温度检测在自动控制系统电路设计中的使用是相当广泛的，系统往往需要针对控制系统内部以及外部环境的温度进行检测，并根据温度条件的变化进行必要的处理，如：补偿某些参数、实现某种控制和处理、进行超温告警等。
因此，对所监控环境温度进行精确检测是非常必要的，尤其是一些对温度检测精度要求很高的控制系统更是如此。
良好的设计可以准确的提取系统的真实温度，为系统的其他控制提供参考；而相对不完善的电路设计将给系统留下极大的安全隐患，对系统的正常工作产生非常不利的影响。
本文结合实践经验给出两种在实际应用中验证过的设计方案。
设计要求1.确定设计方案画出电路图2.完成所要求的参数计算3.对电路进行焊接与组装4.对电路进行调试5.写出使用说明书设计题目和设计指标设计题目：温度检测电路技术指标：1. 量程：0-30摄氏度2. 两位数码管显示设计功能1. 温度检测2. 信号调理3. 数码显示硬件设计1.传感器可选择LM35（因为热敏电阻的精度不高）。
2.模数转换，译码可选择集成芯片ICL7107芯片。
3.显示电路可以选择数码管三位显示室温。
需要做的工作1.器件选型2.原理图绘制3.各个流程设计4.仿真之后做出实物第２章电路的方框图数字温度计电路原理系统方框图数字温度计电路原理系统方框图，如图1-1所示。
图1-1 电路原理方框图方框图工作流程介绍通过温度传感器采集到温度信号，经过放大电路送到A/D 转换器，然后通过译码器驱动数码管显示温度。
在温度采集过程中我们选择多种传感器进行比较，但我们最终选择LM35温度传感器，因为它校准方式简单，使用温度范围适中。
在A/D转换和译码的过程中，我们选择了ICL7107芯片，因为他集模数转换与译码器于一体，使得外围电路简单，易于焊接，而且抗干扰能力强。
第3章单元电路设计和器件的选择温度采集电路的设计工作原理传感器电路采用核心部件是 LM35AH，供电电压为直流15V 时，工作电流为120mA，功耗极低，在全温度范围工作时，电流变化很小。
第6章 汽车仪表、报警装置
6.1 汽车仪表系统
图6-2 桑塔纳2000组合仪表外形
图6-1 CA1091汽车仪表系统电路
6.1 汽车仪表系统
图6-3 桑塔纳2000仪表板电路图
6.1 .2 电流表及电压表
1、电流表的连接电路 电流表连接电路通常由蓄电池、 点火开关、电流表、发电机及调节器、 用电设备等构成，连接电路如图6-4 所示。 电流表后盖有两个接线柱分别 标有“+”和“-”，电流表的“+” 线柱连接发电机的“+”极，电流表 的“-”线柱连接电池的“+”极，当 发电机向蓄电池充电时，示值为 “+”；蓄电池向用电设备放电时， 示值为“-”。
6.1 .3 机油压力表
2）工作原理 接通点火开关时，电流由蓄电池正极→点火开关→接线柱→机油压力表双 金属片上的加热线圈→接线柱→传感器内接触片→分两路（一路流经传感器内 双金属片上的加热线圈；另一路流经电阻→双金属片）→传感器内双金属片的 触点→弹簧片→搭铁→蓄电池负极构成回路。由于电流流过表内和传感器内双 金属片上的加热线圈，使双金属片受热变形。 当机油压力很低时，膜片几乎没有变形，作用在传感器内触点上的压力很 小。当电流流过而温度略有上升时，传感器内双金属片就受热弯曲，使触点分 开，切断通电回路，一段时间后，双金属片冷却伸直，触点又闭合，电路又被 接通。使触点闭合时间短，打开时间长，流过机油压力表内加热线圈的平均电 流值小，使机油压力表内双金属片弯曲变形程度小，指针偏转角度很小；显示 为较低的油压。 当机油压力升高时，膜片向上拱曲，使触点压力增大，传感器内双金属片 需要在较高温度下，才能使触点分开，即其上的加热线圈需要通过较大电流。 触点分开后稍加冷却就很快闭合。故触点打开时间短，而闭合时间长，通过机 油压力表内加热线圈的平均电流值大，指针偏转角度增大，显示出较高的油压。
《传感器与检测技术胡向东第2版》习题解答
传感器与检测技术(胡向东,第2版)习题解答王涛第1章概述1、1 什么就是传感器？答:传感器就是能够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与装置,通常由敏感元件与转换元件组成。
1、2 传感器的共性就是什么？答:传感器的共性就就是利用物理定律或物质的物理、化学或生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、频率、电荷、电容、电阻等)输出。
1、3 传感器一般由哪几部分组成？答:传感器的基本组成分为敏感元件与转换元件两部分,分别完成检测与转换两个基本功能。
另外还需要信号调理与转换电路,辅助电源。
1、4 传感器就是如何分类的？答:传感器可按输入量、输出量、工作原理、基本效应、能量变换关系以及所蕴含的技术特征等分类,其中按输入量与工作原理的分类方式应用较为普遍。
①按传感器的输入量(即被测参数)进行分类按输入量分类的传感器以被测物理量命名,如位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
②按传感器的工作原理进行分类根据传感器的工作原理(物理定律、物理效应、半导体理论、化学原理等),可以分为电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。
③按传感器的基本效应进行分类根据传感器敏感元件所蕴含的基本效应,可以将传感器分为物理传感器、化学传感器与生物传感器。
1、6 改善传感器性能的技术途径有哪些？答:①差动技术;②平均技术;③补偿与修正技术;④屏蔽、隔离与干扰抑制;⑤稳定性处理。
第2章传感器的基本特性2、1 什么就是传感器的静态特性？描述传感器静态特性的主要指标有哪些？答:传感器的静态特性就是它在稳态信号作用下的输入、输出关系。
静态特性所描述的传感器的输入-输出关系中不含时间变量。
衡量传感器静态特性的主要指标就是线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性与漂移。
2、3 利用压力传感器所得测试数据如下表所示,计算非线性误差、迟滞与重复性误差。
传感器与检测技术(知识点总结)
传感器与检测技术知识总结第一章概述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。
(完整版)自动检测题库(最终版)
第一章检测技术的基础知识一、填空题1．检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息变换以及信息办理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。
2．一个完好的检测系统或检测装置往常由传感器、丈量电路和输出单元及显示装置等部分构成。
3．传感器一般由敏感元件、变换元件和变换电路三部分构成，此中敏感元件是必不行少的。
4．在采纳仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值2/3 的地区。
5．正确度表征系统偏差的大小程度，精细度表征随机偏差的大小程度，而精准度则指正确度和精细度的综合结果。
6．仪表正确度等级是由系统偏差中的基本偏差决定的，而精细度是由随机偏差和系统偏差中的附带偏差决定的。
7．若已知某直流电压的大概范围，选择丈量仪表时，应尽可能采纳那些其量程大于被测电压而又小于被测电压倍的电压表。
（因为 U≥2/3Umax）8．有一温度计，它的量程范围为0～ 200℃，精度等级为0.5 级。
该表可能出现的最大偏差为1℃，当丈量100℃时的示值相对偏差为1%。
9．传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节，它的作用是将非电量变换成与之拥有必定关系的电量。
10．传感器一般由敏感元件和变换元件两部分构成。
11．某位移传感器，当输入量变化5mm 时，输出电压变化300mv ，其敏捷度为60 mv/mm。
二、选择题1．在一个完好的检测系统中，达成信息收集和信息变换主要依赖A。
A ．传感器B ．丈量电路C．输出单元2．构成一个传感觉器必不行少的部分是B。
A ．变换元件B ．敏感元件C．变换电路D．嵌入式微办理器3．有四台量程均为0-600 ℃的丈量仪表。
今要测一约为500℃的温度，要求相对偏差≤ 2.5%，采纳精度为D的最为合理。
A ．5.0 级B．2.5 级C．2.0 级D． 1.5 级4．有四台量程不一样，但精度等级均为 1.0 级的测温仪表。
今欲测250℃的温度，采纳量程为C的最为合理。
A ．0～ 1000℃B． 300～ 500℃C． 0～300℃ D ． 0～ 500℃5．某采买员分别在三家商铺购置100kg 大米、 10kg 苹果、 1kg 巧克力，发现缺乏约，但该采买员对卖巧克力的商铺建议最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要要素是Ｂ。
基于51单片机的温度测量系统
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1选题的背景 (1)1.2课题研究的目的和意义 (1)1.3本文的结构 (1)2 系统总体方案设计 (1)2.1总体方案设计 (2)2.2部分模块方案选择 (3)2.2.1单片机的选择 (3)2.2.2温度检测方式的选择 (3)2.2.3显示部分的选择 (4)2.2.4电源模块的选择 (4)3 硬件电路的设计 (4)3.1 硬件电路设计软件 (4)3.2系统整体原理图 (5)3.3单片机最小系统电路 (6)3.4单片机的选型 (7)3.5温度测量模块 (8)3.5.1 DS18B20概述 (8)3.5.2 DS18B20测温工作原理 (11)3.5.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (12)3.6 显示模块 (13)3.7 按键以及无线遥控模块 (15)3.7.1按键的相关知识 (15)3.7.2 5伏带解码四路无线接收板模块 (16)3.8 报警及指示灯模块 (18)3.9 电源模块 (19)4 系统软件设计及仿真部分 (20)4.1软件设计的工具 (20)4.1.1程序编写软件 (20)4.1.2仿真软件 (21)4.2各模块对应的软件设计 (22)4.2.1显示模块的程序 (22)4.2.2温度测量的程序 (26)4.2.3报警系统程序 (32)4.2.4按键程序 (33)4.2.5总体程序 (35)5 实物制作 (37)5.1电源部分 (37)5.2单片机最小系统部分 (37)5.3 总体实物 (37)6 总结 (38)7 致谢 (39)参考文献 (40)附录一 (41)附录二 (49)基于单片机的温度测量系统摘要随着测温系统的极速的发展，国外的测量系统已经很成熟，产品也比较多。
近几年来，国内也有许多高精度温度测量系统的产品，但是对于用户来说价格较高。
随着市场的竞争越来越激烈，现在企业发展的趋势是如何在降低成本的前提下，有效的提高生产能力。
第一章_检测技术概述shg
办公商务：扫描仪：文档扫描---线阵CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管
医疗卫生：数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器 电子血压计：血压检测 --- 压力传感器 血糖测试仪、胆固醇检测仪 --- 离子传感器
19
城市生活污水处理
主要有流量检测、液 位检测和成分量检测。
通 风 口
通 风 口
通 风 口
装有温湿度探头的粮仓示意图
55
将各层探
头输出接至 温湿度巡检 仪上，通过 巡检仪监视 器监视各点 温湿度情况。 通过通风口 保持温湿度 在要求范围 内。
1.3检测系统的构成
力 位移 速度 加速度 压力 流量 温度
电阻式 电容式 电感式 压电式 热电式 光电式 磁电式
电桥 放大器 滤波器 调制器 解调器 运算器 阻抗变换器
交通运输、海关缉私、医药卫生、航空航天、
军事等方面的应用。仔细查找其中之一， 并进行整理，做出ppt，15分钟左右。
49
1.2检测技术的基本概念
50
1.2检测技术的基本概念
检测（Detection）：
在生产、科研、试验及服务等各个领域，为及时获得被测、 被控对象的有关信息而实时或非实时的对一些参量进行定 性检查和定量测量。 包括：利用各种物理、化学效应，
30
空中力量是非线性作战的忠实执行者
巡航导弹是非对称作战的利器
31
空军一直是美军非接触作战的主力之一
32
海湾战争中的一角
33
技术 ：精确制导武器 （PGM，也被称为“制导弹药”）
爱国者导弹 全球定位系统
34
1.1检测的地位和作用
检测技术在军事上的应用
美军研制的未来单兵作战武器---OICW
医疗卫生：数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器 电子血压计：血压检测 --- 压力传感器 血糖测试仪、胆固醇检测仪 --- 离子传感器
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城市生活污水处理
主要有流量检测、液 位检测和成分量检测。
通 风 口
通 风 口
通 风 口
装有温湿度探头的粮仓示意图
55
将各层探
头输出接至 温湿度巡检 仪上，通过 巡检仪监视 器监视各点 温湿度情况。 通过通风口 保持温湿度 在要求范围 内。
1.3检测系统的构成
力 位移 速度 加速度 压力 流量 温度
电阻式 电容式 电感式 压电式 热电式 光电式 磁电式
电桥 放大器 滤波器 调制器 解调器 运算器 阻抗变换器
交通运输、海关缉私、医药卫生、航空航天、
军事等方面的应用。仔细查找其中之一， 并进行整理，做出ppt，15分钟左右。
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1.2检测技术的基本概念
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1.2检测技术的基本概念
检测（Detection）：
在生产、科研、试验及服务等各个领域，为及时获得被测、 被控对象的有关信息而实时或非实时的对一些参量进行定 性检查和定量测量。 包括：利用各种物理、化学效应，
30
空中力量是非线性作战的忠实执行者
巡航导弹是非对称作战的利器
31
空军一直是美军非接触作战的主力之一
32
海湾战争中的一角
33
技术 ：精确制导武器 （PGM，也被称为“制导弹药”）
爱国者导弹 全球定位系统
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1.1检测的地位和作用
检测技术在军事上的应用
美军研制的未来单兵作战武器---OICW
第六章 液位测量
核工程检测技术
16
右图为用于测量非导电 介质的同轴双层电极电容 式液位计。内电极和与之 绝缘的同轴金属套组成电 容的两极，外电极上开有 很多流通孔使液体流入极 板间。 图中：1、2-内、外电极； 3-绝缘套； 4-流通孔。
核工程检测技术 17
2011/4/20
第三节 超声波液位计
一、超声波液位测量的优点和原理
正迁移
2011/4/20 核工程检测技术 10
由于Z0的存在，使H－ΔP关系曲线向 ΔP的正方向移动了Z0的位置，如右 图所示。
因此，当液位H等于零时，气动差压 变送器仍有与Z0相对应的气压信号输出， 应使变送器不受Z0的影响，即当H＝0时， 输出气压为0.2kgf／cm2；最高位时为1kgf ／cm2。在这种情况下要进行正迁移，零 点迁移量为Z0 ＝(h1+h2)γ。 零点迁移是靠调整变送器内部迁移弹 簧来实现的。
2011/4/20 核工程检测技术 20
(a)气介式
(b) 液介式 单探头超声波液位计
核工程检测技术
(c)固介式
2011/4/20
21
液面
超声波传播距离为L，在液 体中的传播速度为v，传播时间 为Δt ，则：
1 L vt 2
探头
L是与液位有关的量，故测 出L便可知液位， L的测量一般 是用接收到的信号触发门电路对 振荡器的脉冲进行计数来实现。
2011/4/20 核工程检测技术
液
27
在固介式情况下校证具是一段传声的固体，其材料必 需与测量液位时用的传声固体完全相同。超声波从探头发 出经反射板反射后回到探头而被接收，如果在此校正段L0 的媒质中声速为v0,从发到收所经历的时间为t0，则 1 L0 v0t0 2 t 1 L L0 当 v v0 时结合 L vt t0 2 因为L0是事前己知的定数，所以只要测出两段时间t和t0 即可确定液位L。
第6章光电信号的变换及检测技术
信 号 源
xi
放 大 器
xo 负
载
ii Rs us
+ ui -
io Ri
RO u ’o RL
+ uo -
输出电流
输出电压 输出电阻
输入电阻Ri：——从放大电路输入端看进去的等效电阻。
Ri ui / ii ,
用来描述放大电路对信号源索取电流的大小，也表 示放大器对信号源的影响程度。
Company Logo
Pno / Psi Psi / Pni SNRi F Pni K p / Psi Pso / Pno SNRo
（2）电流放大器：
ii is
io
+ Ro uo RL Aioii -
RS 输入电阻Ri：R u / i , ii is , i i i RS Ri 为使ii尽可能接近is 提高电源利用率，Ri越小越好。
电流增益Ai： i
输入信号是电流，输出 信号也是电流，是一种 电流控制电流源。
Rs
+ ui Ri -
Company Logo
6.1 光电信号检测电路的噪声
6.1.3 前置放大器的噪声 前置放大器在放大有用信号的同时也将噪声放大。 对于微弱信号检测仪器或设备，前置放大器是引入噪声的 主要部件之一。 整个检测系统的噪声系数主要取决于前置放大器的噪声系 数。 仪器可检测的最小信号也主要取决于前置放大器的噪声。
lg10db613前置放大器的噪声61光电信号检测电路的噪声companylogowwwthemegallerycom为简单计设级数m3各级放大器本身产生的噪声功率分别为p1p2p3第一级放大器的输入噪声功率为pni则最后一级的输出噪声功率pno为增益k放大器1放大器2放大器mpipo1po2porses多联放大器的噪声系数61光电信号检测电路的噪声companylogowwwthemegallerycom级联放大器总的噪声系数f可推导出计算m级级联放大器总的噪声系数f的弗里斯公式级联放大器中各级的噪声系数对总噪声的影响是不同的越是前级影响越大第一级影响最大
xi
放 大 器
xo 负
载
ii Rs us
+ ui -
io Ri
RO u ’o RL
+ uo -
输出电流
输出电压 输出电阻
输入电阻Ri：——从放大电路输入端看进去的等效电阻。
Ri ui / ii ,
用来描述放大电路对信号源索取电流的大小，也表 示放大器对信号源的影响程度。
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Pno / Psi Psi / Pni SNRi F Pni K p / Psi Pso / Pno SNRo
（2）电流放大器：
ii is
io
+ Ro uo RL Aioii -
RS 输入电阻Ri：R u / i , ii is , i i i RS Ri 为使ii尽可能接近is 提高电源利用率，Ri越小越好。
电流增益Ai： i
输入信号是电流，输出 信号也是电流，是一种 电流控制电流源。
Rs
+ ui Ri -
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6.1 光电信号检测电路的噪声
6.1.3 前置放大器的噪声 前置放大器在放大有用信号的同时也将噪声放大。 对于微弱信号检测仪器或设备，前置放大器是引入噪声的 主要部件之一。 整个检测系统的噪声系数主要取决于前置放大器的噪声系 数。 仪器可检测的最小信号也主要取决于前置放大器的噪声。
lg10db613前置放大器的噪声61光电信号检测电路的噪声companylogowwwthemegallerycom为简单计设级数m3各级放大器本身产生的噪声功率分别为p1p2p3第一级放大器的输入噪声功率为pni则最后一级的输出噪声功率pno为增益k放大器1放大器2放大器mpipo1po2porses多联放大器的噪声系数61光电信号检测电路的噪声companylogowwwthemegallerycom级联放大器总的噪声系数f可推导出计算m级级联放大器总的噪声系数f的弗里斯公式级联放大器中各级的噪声系数对总噪声的影响是不同的越是前级影响越大第一级影响最大