第一章 檢測技術(shù)的基本概念

第一章檢測技術(shù)的基礎(chǔ)知識1.2

測量誤差及修正1.3

傳感器的基本特性1.4

傳感器的標(biāo)定1.5

傳感器的選用1.1

檢測技術(shù)的基本概念11.1.1檢測技術(shù)

檢測技術(shù)室以研究自動檢測系統(tǒng)中的信息提取、信息裝換以及信息處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容的一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。檢測儀表的基本組成第一過程：將人們無法感受的被測信息轉(zhuǎn)換成可以直接感受的信息。第二過程：根據(jù)規(guī)則將被測參數(shù)與相應(yīng)的單位進行比較，通過合適的形式給出被測參數(shù)的具體信息。任務(wù)：物理量變換、信號傳輸處理、測量結(jié)果顯示。1.1

檢測技術(shù)的基本概念21.1.2自動檢測系統(tǒng)

自動檢測系統(tǒng)是自動測量、自動計量、自動保護、自動診斷、自動信號處理等系統(tǒng)的總稱。自動檢測系統(tǒng)組成包含：被檢測量、敏感元件、電子測量電路、輸出單元。系統(tǒng)的區(qū)別在于輸出單元。1.1檢測技術(shù)的基本概念341.1.3傳感器1、傳感器傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的、便于應(yīng)用的某種物理量的檢測裝置。2、傳感器的組成

1）敏感元件：完成預(yù)變換的功能，直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的某一物理量的器件。2）轉(zhuǎn)換元件：是能將感覺到的被測非電量參數(shù)轉(zhuǎn)換為電量的器件。彈性敏感元件（敏感元件）、熱電偶（敏感元件、轉(zhuǎn)換元件）。3）轉(zhuǎn)換電路：將傳感元件輸出的電參量再轉(zhuǎn)換成易于處理的電壓、電流或頻率量等信號。3、傳感器的分類

工作原理分類法；能量轉(zhuǎn)換情況分類法；轉(zhuǎn)換原理分類法；使用分類法；1.1檢測技術(shù)的基本概念4現(xiàn)代檢測系統(tǒng)的組成561.2.1誤差的基本概念及表示方法1、絕對誤差：輸出值與被測參數(shù)真值之間差值。2、

相對誤差：絕對誤差Δx與真值或?qū)嶋H值之比相對誤差值小，其測量精度就高。3、引用相對誤差：儀表絕對誤差與儀表量程比。

最大引用誤差γMAX＝（最大絕對誤差/量程）×100％

1.2測量誤差及修正6檢測儀表精度等級精度等級G用檢測系統(tǒng)最大引用相對誤差去掉百分號后的數(shù)字來表示精度等級。

GB776-76《測量指示儀表通用技術(shù)條件》規(guī)定，測量指示儀表精度等級G分0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七個等級。符合計量規(guī)范檢測儀器都滿足：1.2測量誤差及修正1.2.2誤差的分類與來源（誤差出現(xiàn)的規(guī)律）分類：1、系統(tǒng)誤差

在相同條件下多次測量同一量時，誤差的絕對值和符號保持恒定，或在改變時，與某一個或幾個因素成函數(shù)關(guān)系的有規(guī)律的誤差。2、隨機誤差

服從統(tǒng)計規(guī)律的誤差稱為隨機誤差，簡稱隨差，又稱偶然誤差。3、粗大誤差粗大誤差是一種顯然與實際值不符的誤差。含有粗大誤差的測量值稱為壞值或異常值，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)剔除掉。1.2測量誤差及修正1.2.3系統(tǒng)誤差和隨機誤差的表達式1、系統(tǒng)誤差2、隨機誤差兩式相加表明各次測量值的絕對誤差等于系統(tǒng)誤差

和隨機誤差的代數(shù)和。1.2測量誤差及修正1.2.4基本誤差和附加誤差基本誤差儀表在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)條件下所產(chǎn)生的誤差；檢測儀表等級由基本誤差決定。

附加誤差當(dāng)儀表的使用條件偏離標(biāo)準(zhǔn)（額定）工作條件，就會出現(xiàn)附加誤差。1.2測量誤差及修正1.2.5系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)與校正1、系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)與判別（1）實驗對比法

通過改變產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的條件而進行的不同的測量，以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差。這種方法適用于發(fā)現(xiàn)不變的系統(tǒng)誤差。（2）剩余誤差觀察法

剩余誤差為某測量值與測量平均值之差。根據(jù)測量數(shù)據(jù)的各個剩余誤差大小和符號的變化規(guī)律，可以直接有誤差數(shù)據(jù)和誤差曲線圖形來判斷有無系統(tǒng)誤差。1.2測量誤差及修正

（a）正負(fù)相間無規(guī)律，不存在系統(tǒng)誤差。（b）有規(guī)律遞增（遞減）含線性系統(tǒng)誤差。（c）有規(guī)律變化含周期性系統(tǒng)誤差（d）有規(guī)律含線性和周期性系統(tǒng)誤差（3）不同公式計算標(biāo)準(zhǔn)誤差比較法

貝塞爾公式和佩捷斯公式計算比較。若則懷疑測量中存在系統(tǒng)誤差。2、系統(tǒng)誤差的校正（1）補償法（2）差分法（3）比值補償法（4）測量數(shù)據(jù)的修正1.2測量誤差及修正1.3.1傳感器的靜態(tài)特性1、精確度（1）精密度：隨機誤差大小的標(biāo)志，精密度高意味著隨機誤差小。（2）準(zhǔn)確度：系統(tǒng)誤差大小的標(biāo)志，準(zhǔn)確度高意味著系統(tǒng)誤差小。（3）精確度（精度）：精密度與準(zhǔn)確度的總和，精確度高說明精密度和準(zhǔn)確度都高。2