自動檢測技術(shù)及應(yīng)用復(fù)習(xí)資料

1、緒論1、自動檢測系統(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、差動電感傳感器。2、采用差動式傳感器的優(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：滾柱放入振動料斗中，在電磁振動力的作用下，自動排成隊(duì)列，從給料管中自動下落到氣缸的推桿右端。氣缸的活塞在高壓氣體的推動下，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)動電路導(dǎo)通，翻版打開。6、工作原理：差動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，使活動銜鐵位于中間位置時(shí)，輸出也不為零。因此，差動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?。划?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。伺服電動機(jī)不轉(zhuǎn)動，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)動伺服電動機(jī)，經(jīng)減速后帶動指針偏轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動RP的滑動臂移動，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臂同時(shí)為伺服電動機(jī)所帶動，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，它會產(chǎn)生機(jī)械振動，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)動物體迎著波源運(yùn)動時(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%，動力軸輸入的機(jī)械能量大部分轉(zhuǎn)變成水的勢能和動能，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自動檢測系統(tǒng)原理圖(2)2自動磨削測控系統(tǒng)(3)3 滾柱直徑分選機(jī)(77)4差動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)動機(jī)過載或過熱時(shí)，溫度傳感器就會發(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，氣動等系統(tǒng)中，均安裝有壓力傳感器，液位傳感