自動(dòng)檢測技術(shù)及應(yīng)用復(fù)習(xí)資料

1、緒論1、自動(dòng)檢測系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)框圖：用于表示一個(gè)系統(tǒng)各部分和各環(huán)節(jié)之間的關(guān)系，用來描述系統(tǒng)的輸入輸出、中間處理等基本功能和執(zhí)行邏輯過程的概念模式。自動(dòng)檢測系統(tǒng)的組成：傳感器、信號調(diào)理電路、顯示器，數(shù)據(jù)處理裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。（這里會(huì)出填空題）2、 傳感器：只一個(gè)能將被測的非電量變換成電量的器件。3、 自動(dòng)磨削測控系統(tǒng)原理說明：傳感器快速檢測出工件的直徑參數(shù)，計(jì)算機(jī)一方面對直徑 參數(shù)做一系列的運(yùn)算、比較、判斷等操作，然后將有關(guān)參數(shù)送到顯示器顯示出來，另一方面發(fā)出控制信號，控制研磨盤的徑向位移，指導(dǎo)工件加工到規(guī)定要求為止。第1章 檢測技術(shù)的基本概念1、 測量：借助專門的技術(shù)和儀表設(shè)備，采用一定的方

2、法取得某一客觀事物定量數(shù)據(jù)資料的實(shí)踐過程。2、 測量方法的分類：靜態(tài)測量、動(dòng)態(tài)測量 直接測量、間接測量 接觸式測量、非接觸式測量 偏位式測量，零位式測量，微差式測量3、 測量誤差的表示方法：絕對誤差和相對誤差（示值相對誤差、引用誤差）4、 測量誤差的分類：粗大誤差、系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、靜態(tài)誤差、動(dòng)態(tài)誤差。5、 傳感器的組成：由敏感元件、傳感元件、測量轉(zhuǎn)換電路組成、6、 測量轉(zhuǎn)換電路的作用：將傳感元件輸出的電參量轉(zhuǎn)換成易于處理的電壓、電流或頻率量。7、 傳感器的靜態(tài)特征：靈敏度：指傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出變化值與輸入變化值之比。分辨力：指傳感器能檢測出被測信號的最小變化量。非線性度：線性度又稱非線性誤

3、差，指傳感器實(shí)際特性曲線與擬 合直線之間的最大偏差與傳感器滿量程范圍內(nèi)的輸 出之百分比。遲滯誤差：傳感器的正向特性與反向特性的不一致程度。穩(wěn)定性、電磁兼容性、可靠性第二章 電阻傳感器1、應(yīng)變效應(yīng)：導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形、其電阻值也將隨著發(fā)生變化。2、壓阻效應(yīng)：單晶硅材料在受到應(yīng)力作用后，電阻率發(fā)生明顯變化。3、投入式液位計(jì)的工作原理：壓阻式壓力傳感器安裝在不銹鋼殼體 內(nèi)，并用不銹鋼支架固定放置在液體底部。傳感器的高壓側(cè)的進(jìn)氣孔與液體相通，可讀出安裝高度處的表壓力。傳感器的低壓側(cè)進(jìn)氣孔通過一根很長的橡膠管與大氣相通，傳感器的信號線、電源線也通過該接口與外界的儀表接口連接

4、。4、壓阻式壓力傳感器可用來測量進(jìn)氣壓力、燃油壓力、潤滑油壓力、剎車用的制動(dòng)液壓等。第三章 電感傳感器1、自感式傳感器常見的形式有變隙式電感傳感器、變截面角位移式和螺線管式、差動(dòng)電感傳感器。2、采用差動(dòng)式傳感器的優(yōu)點(diǎn)：可以提高傳感器的靈敏度，減小測量誤差。3、檢波：能將交流輸入轉(zhuǎn)換成直流輸出的轉(zhuǎn)換，多用于描述信號電壓的轉(zhuǎn)換。4、相敏檢波電路不但可以反映位移的大小，還能反映位移的方向。5、工作原理：滾柱放入振動(dòng)料斗中，在電磁振動(dòng)力的作用下，自動(dòng)排成隊(duì)列，從給料管中自動(dòng)下落到氣缸的推桿右端。氣缸的活塞在高壓氣體的推動(dòng)下，將滾柱快速推至電感測微器的側(cè)標(biāo)下方的限位擋板的位置，當(dāng)計(jì)算機(jī)計(jì)算出測量結(jié)果的誤

5、差之后，對應(yīng)的翻板電磁驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)通，翻版打開。6、工作原理：差動(dòng)變壓器式傳感器輸出的電壓是交流量，如用交流電壓表指示，則輸出值只能反應(yīng)鐵芯位移的大小，而不能反應(yīng)移動(dòng)的極性；同時(shí)，交流電壓輸出存在一定的零點(diǎn)殘余電壓，使活動(dòng)銜鐵位于中間位置時(shí)，輸出也不為零。因此，差動(dòng)變壓器式傳感器的后接電路應(yīng)采用既能反應(yīng)鐵芯位移極性，又能補(bǔ)償零點(diǎn)殘余電壓的差動(dòng)直流輸出電路。當(dāng)沒有信號輸入時(shí)，鐵芯處于中間位置，調(diào)節(jié)電阻R，使零點(diǎn)殘余電壓減??；當(dāng)有信號輸入時(shí)，鐵芯移上或移下，其輸出電壓經(jīng)交流放大、相敏檢波、濾波后得到直流輸出。由表頭指示輸入位移量的大小和方向。第四章 電渦流傳感器1、電渦流效應(yīng)：電流的流線在金屬體內(nèi)自

6、行閉合，這種有電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生的旋渦狀感應(yīng)電流稱為電渦流，這種現(xiàn)象成為電渦流效應(yīng)。2、原理說明：發(fā)射線圈和接收線圈均用環(huán)氧樹脂澆筑密封在門內(nèi)，5MHz信號通過發(fā)射線圈在周圍產(chǎn)生交變磁場，當(dāng)金屬物體通過交變磁場時(shí)，就會(huì)在該金屬表面產(chǎn)生電渦流，電渦流也將產(chǎn)生一個(gè)新的微弱磁場，新磁場的相位與金屬的位置和大小有關(guān)，在感應(yīng)線圈中感應(yīng)出電壓，計(jì)算機(jī)根據(jù)電壓的大小判斷金屬的大小與位置。3、原理說明：電磁爐是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行加熱的，電磁爐的爐面是耐熱陶瓷板，電流通過陶瓷板下方的線圈產(chǎn)生磁場，磁場內(nèi)的磁力線通過鐵鍋，不銹鋼鍋，搪瓷鍋等底部時(shí)，產(chǎn)生渦流，令鍋底迅速發(fā)熱，達(dá)到加熱的目的。（故：電磁爐煮食的熱源來

7、自于鍋具底部而不是電磁爐本身發(fā)熱傳導(dǎo)給鍋具，所以熱效率要比所有炊具的效率均高出近1倍）使器具本身自行高速發(fā)熱，用來加熱和烹飪食物，從而達(dá)到煮食的目的。具有升溫快、熱效率高、無明火、無煙塵、無有害氣體、對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱輻射、體積小巧、安全性好和外觀美觀等優(yōu)點(diǎn)，能完成家庭的絕大多數(shù)烹飪?nèi)蝿?wù)。第5章 電容傳感器1、 p105頁的公式記住。2、 電容傳感器的類型：變面積式電容傳感器、變極距式電容傳感器、差動(dòng)電容傳感器、變介電常數(shù)式電容傳感器原理說明：當(dāng)油箱中無油時(shí)，電容傳感器的電容量為CX0，調(diào)節(jié)匹配電容使C0=CX0，并使電位器RP的滑動(dòng)臂位于0點(diǎn)，即RP的電阻值為0。此時(shí)，電橋滿足CX0/C0=

8、R4/R3的平衡條件，電橋輸出為零。伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，油量表指針偏轉(zhuǎn)角0=0。當(dāng)油箱中注滿油時(shí)，液位上升至h處，CX=CX0+CX，而CX與h成正比，此時(shí)，電橋失去平衡，電橋的輸出電壓UX放大后驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，經(jīng)減速后帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)RP的滑動(dòng)臂移動(dòng)，從而，使RP阻值增大。當(dāng)RP阻值大到一定值時(shí)，電橋又達(dá)到新的平衡狀態(tài)，UX=0，于是，伺服電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，指針停留在轉(zhuǎn)角為0處。由于指針及可變電阻的滑動(dòng)臂同時(shí)為伺服電動(dòng)機(jī)所帶動(dòng)，因此，RP的阻值與0之間存在著確定的對應(yīng)關(guān)系，即0正比于RP的阻值，而RP的阻值又正比于液位的高度h。因此，可直接從刻度盤上讀得液位高度h。該裝置采用了零位式測量方法，

9、所以，放大器的非線性及溫漂對測量精度影響不大。3、P122頁節(jié)流式流量計(jì)的工作原理:節(jié)流式流量計(jì)是由節(jié)流裝置（孔板、噴嘴、文氏管）、引壓導(dǎo)管和差壓計(jì)三部分所組成，流體通過孔板或其他節(jié)流裝置時(shí)，流通面積縮小，流速增加，依據(jù)能量恒定律，當(dāng)流體不可壓縮時(shí)，靜壓必然減小，依據(jù)節(jié)流裝置兩側(cè)的壓差，可以測出流速，并可折算為流量.第六章 壓電傳感器1、壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時(shí)， 內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在其表面上產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新回到不帶電的狀態(tài)。2、逆壓電效應(yīng)：在電介質(zhì)的極化方向上施加交變電場或電壓，它會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，當(dāng)去掉外加電場時(shí)，電介質(zhì)變形隨之消失。3、壓

10、電材料的分類：壓電晶體、壓電陶瓷、高分子壓電材料。第七章1、 多普勒效應(yīng)：運(yùn)動(dòng)物體迎著波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，波被壓縮，波長變短，頻率變高。2、 P169.超聲波防盜報(bào)警器的工作原理：兩個(gè)超聲波換能器安裝在同一個(gè)殼體內(nèi)，即收、發(fā)合置型，其工作原理是基于聲波的多普勒效應(yīng)，也稱為多普勒型。在沒有移動(dòng)物體進(jìn)入被探測區(qū)域時(shí)，反射回來的超聲波是等幅的。當(dāng)有活動(dòng)的物體進(jìn)入探測區(qū)域時(shí)，反射回來的超聲波幅度不等，并且不斷變化。其發(fā)射的超聲波的能場分布具有一定的方向性，一般為面向方向區(qū)域呈橢圓形能場分布。3、 P172?？v波探傷示意圖：工作時(shí)探頭放于被測工件上，并在工件上來回移動(dòng)進(jìn)行檢測，探頭發(fā)出的超聲波以一定的速度向工件

11、內(nèi)部傳播，如工件中沒有缺陷，則超聲波傳到工件底部便反射，反射波到達(dá)表面后再次向下反射，周而復(fù)始，在熒光屏上出現(xiàn)始脈沖波和一系列底脈沖波。第八章1、霍爾效應(yīng)：在半導(dǎo)體上外加與電流方向垂直的磁場，會(huì)使得半導(dǎo)體中的電子與空穴霍爾效應(yīng)受到不同方向的洛倫茲力而在不同方向上聚集，在聚集起來的電子與空穴之間會(huì)產(chǎn)生電場，電場強(qiáng)度與洛倫茲力產(chǎn)生平衡之后，不再聚集，此時(shí)電場將會(huì)使后來的電子和空穴受到電場力的作用而平衡掉磁場對其產(chǎn)生的洛倫茲力，使得后來的電子和空穴能順利通過不會(huì)偏移 2、 p189.霍爾接近開關(guān)應(yīng)用的圖和應(yīng)用原理。3、 P193磁力線在導(dǎo)磁體中的分布（畫圖）。第九章 熱電偶傳感器1、熱電效應(yīng)：當(dāng)受熱

12、物體中的電子（空穴），因隨著溫度梯度由高溫區(qū)往低溫區(qū)移動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生電流或電荷堆積的一種現(xiàn)象。2、中間導(dǎo)體定律：在熱電偶回路中接入中間導(dǎo)體，只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同，中間導(dǎo)體的引入對熱電偶回路總電勢沒有影響，這就是中間導(dǎo)體定律。3、補(bǔ)償導(dǎo)線的用途和作用：P209（填空）。4、熱電偶的冷端補(bǔ)償方法：p210（填空）。5、利用熱電偶傳感器測量水泵效率原理：p217如果水泵的效率不為100%，動(dòng)力軸輸入的機(jī)械能量大部分轉(zhuǎn)變成水的勢能和動(dòng)能，剩余部分必將轉(zhuǎn)換成熱量，使水的溫度升高。將兩根同型號的熱電偶反向串聯(lián)后，分別安裝在進(jìn)水口和出水口處，其熱電勢之差反映了出水口和入水口的溫度之差。即可求出水泵的效率。

13、第10章 光電傳感器1、 光電效應(yīng)：用光照射某物體，可以看做物體受到一連串能量為hf的光子的轟擊，組成這物體的材料吸收光子能量而發(fā)生相應(yīng)電效應(yīng)的物理現(xiàn)象。2、 外光電效應(yīng)：在光線的作用下能是電子逸出表面的現(xiàn)象。3、 內(nèi)光電效應(yīng)：在光線的作用下能使物體的電阻率改變的現(xiàn)象。4、 光生伏特效應(yīng)：在光線的作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢的現(xiàn)象。5、 熱釋電型人體檢測原理：p237.6、 漫反射式煙霧傳感器的原理：p239.第十二章檢測技術(shù)的抗干擾技術(shù)1、噪聲：在測量過程中，有一些無用的背景信號與被測信號疊加在一起稱之為噪聲。2、信噪比：信號通道中，有用信號功率與噪聲功率之比。3、騷擾的分類：（填空）機(jī)械

14、騷擾、濕度及化學(xué)物質(zhì)騷擾、熱騷擾、固有噪聲騷擾、電磁噪聲騷擾。4、電磁兼容：電氣及電子設(shè)備在共同的電磁環(huán)境中能執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)，即要求在同一電磁環(huán)境中的各種設(shè)備都能正常工作有互不干擾。5、電磁干擾三要素：干擾源、干擾途徑、對電磁干擾敏感性較高的接受電路。6、消除或減弱電磁干擾的措施：消除或抑制干擾源、切斷干擾途徑、削弱接收回路對干擾的敏感性。7、抗干擾措施：屏蔽、接地、浮置、濾波、光電隔離。8、光耦的工作原理、光耦是一種光-電-光的耦合器件，他的輸入量是電流，輸出量也是電流，可是兩者之間從電器上看卻是絕緣的。1、 測壓力的傳感器：電感傳感器，電渦流傳感器，電容傳感器，壓電式傳感器2、 測

15、液位的傳感器：電容傳感器3、 側(cè)轉(zhuǎn)速的傳感器：電渦流傳感器4、 測力的傳感器：應(yīng)變式力傳感器、壓阻式固態(tài)壓力傳感器5、 測溫度的傳感器：測溫?zé)犭娮鑲鞲衅?、 測濕度的傳感器：濕敏電阻傳感器7、 電感傳感器可以測位移、圓度、壓力。8、 測位移的傳感器：變極距式電容傳感器、電渦流傳感器、電感傳感器、差動(dòng)電容傳感器考試題型一 名詞解釋（2*8）二 選擇題（1*18）課后原題三 填空題（1*10）四 原理說明題（8*1）1自動(dòng)檢測系統(tǒng)原理圖(2)2自動(dòng)磨削測控系統(tǒng)(3)3 滾柱直徑分選機(jī)(77)4差動(dòng)變壓器張力檢測控制系統(tǒng)(84)5電渦流式通道安全檢查門(93)6電渦流電磁爐(102)7電容式流量表(

16、117)8節(jié)流式流量計(jì)（122）五 計(jì)算題（8*1）四壁全橋，轉(zhuǎn)速六 設(shè)計(jì)題（15*2）原理+檢測方法（原理圖+相關(guān)公式）溫度，濕度，壓力，液位，流量，轉(zhuǎn)速，振動(dòng)加速度，報(bào)警警戒， 無損探傷，接近開關(guān)七 綜合題（二選一）10分（注:寫10種傳感器的應(yīng)用，一個(gè)一分）傳感器在汽車中的應(yīng)用（P341-346）2.傳感器在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用（P346350）溫度：在主軸和進(jìn)給電機(jī)中埋設(shè)有熱敏電阻，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)過載或過熱時(shí)，溫度傳感器就會(huì)發(fā)出信號，使數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生過熱報(bào)警信號。濕度：壓力：在潤滑，液壓，氣動(dòng)等系統(tǒng)中，均安裝有壓力傳感器，液位傳感器，流量傳感器液位：在潤滑，液壓，氣動(dòng)等系統(tǒng)中，均安裝有壓力傳感器，液位傳感