電子感測技術(shù)第一章

電子感測技術(shù)第一章第1頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一<<電子感測技術(shù)>>緒論一、課程性質(zhì)：電子信息類專業(yè)基礎(chǔ)課，高職精品課程。二、課程任務(wù)：

1、學(xué)好三章：第一章基礎(chǔ)知識（9學(xué)時）

第二章

傳感器(19學(xué)時）

第三章

電子測量（23學(xué)時）

2、實訓(xùn)五個：每個實訓(xùn)6學(xué)時(學(xué)分3+1)第2頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一三、教學(xué)方法：

1、上課足十周：（2+3）學(xué)時/周

2、考試在期中：*第11周考試

*采用半開卷筆試

3、實訓(xùn)后五周：第12周講解，

13~17周輪做。

4、成績?nèi)糠郑豪碚摴P試占50%；

實訓(xùn)成績占30%：

*當(dāng)場“操作/口試”考查

*檢查預(yù)習(xí)報告和正式報告

平時積分占20%：筆記、紀(jì)律、習(xí)題只能看自己筆記的原件不能看書、習(xí)題本和復(fù)印件第3頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一5、學(xué)好有方法（2221法）：（1）二書作參考，認(rèn)真記筆記。（教科書、實訓(xùn)指導(dǎo)書；記筆記是學(xué)習(xí)方法，也是工作能力）（2）二題近試題，每章要復(fù)習(xí)。（思考題+習(xí)題≈考試題）（3）二位輔導(dǎo)員，隨班帶實訓(xùn)。（2~9周定時培訓(xùn)，加強(qiáng)指導(dǎo)力量）

（4）要求守紀(jì)律，提高注意力。（約有1/5人不專心聽，不勤記筆記）

第4頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一6、不好找原因（歷屆首考約有20%不及格）（1）“半開卷”掉以輕心：認(rèn)為筆記中都有，復(fù)習(xí)不到位，造成找不準(zhǔn)，找不著。（2）臨考抄別人筆記，答題“張冠李戴”；PPt不能代替筆記。（3）被“四害”害死：

講話遲到

睡覺做其它事

害己害人如不改正危害一輩子第5頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一第1章電子感測技術(shù)的基礎(chǔ)知識

1.1傳感器概述

1.1.1傳感器的組成、轉(zhuǎn)換特性和選用要點

1、組成非電量：溫度、壓力、流量……電量：電磁場、光波、射線……可用非電量：能產(chǎn)生間接電量或電量間接電量：R、L、C電量：不便于傳輸和處理的微弱信號放大、校正、補(bǔ)償、運(yùn)算、顯示、電量間接電量被x傳感器可用信號y（電信號或光信號)x可用非電量敏感元件轉(zhuǎn)換器電子測量測量三轉(zhuǎn)一互換第6頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一例如：溫度℃熱脹冷縮壓力壓敏電阻△R電橋△U電子測量℃

敏感元件轉(zhuǎn)換器第7頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一2、分類（1）物理型：最普遍（2）化學(xué)型：最必需（3）生物型：最先進(jìn)仿生傳感器接近動物靈敏度和精確度：*狗的嗅覺是人的106倍*鳥的視覺是人的102倍，并能利用地球磁場定位*蝙蝠發(fā)、收超聲波，其聽覺是人的103倍*蛇的“接近覺”感知溫度（紅外線）0.01℃的變化重點開發(fā)微傳感器、環(huán)保傳感器、醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)化傳感器第8頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一3、轉(zhuǎn)換特性y00被測量(a)直線型x1x2y1y2xy

量程

或最理想

測量范圍靈敏度第9頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一yxΔy0Δxx0(b)階梯型

閾值x0分辨率

Δy=1時為單位分辨率

第10頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一xy2y1對數(shù)型y擬合直線指數(shù)型0（c）對數(shù)和指數(shù)型dm非線性誤差δm是實際曲線與擬合直線間的最大差值（y軸）書中[例]題，由傳感器方程求得S、△x和xm

第11頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一4、選用傳感器的要點了解被測對象了解主要指標(biāo)選用方法環(huán)境情況測量方式測量范圍安裝要求輸出要求測量精度(誤差范圍）靈敏度S分辨率△XΔ可靠性Δ先進(jìn)性Δ性價比側(cè)重最主要指標(biāo)進(jìn)行選擇折中方法，兼顧二個以上指標(biāo)或性價比采用傳感器的融合技術(shù)，減小誤報和漏報第12頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一5、光電檢測光子光路相同點輕于電子不帶電光頻極高無接地問題光纖傳輸衰耗小光通信容量大電磁波波、粒兩重性有、無線傳輸光能量常數(shù)光頻電子初速度電子動能（電流）克服電子逸出功時，紅限光頻第13頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一1.2電子測量任務(wù)和方法

電壓（電流、功率等）、阻抗（R、L、C）、頻率（時間、數(shù)字量等）是得到其它電參數(shù)的測量基礎(chǔ)

2、表達(dá)四要素：

大小(數(shù)值)、正負(fù)(方向)、單位(屬性)、誤差(精度)

不帶誤差的測量結(jié)果不可信沒有單位的測量數(shù)據(jù)無價值書中[例]題，說明一個測量結(jié)果應(yīng)有四個要素表達(dá)。1.2.1電子測量的任務(wù)1、測量三參數(shù)：第14頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一1、直接測量：被測量y=x測定值或儀表示值，最基本，應(yīng)用也最廣。2、間接測量：

y=f(xi)，如測量功率P=U2/R，這里y=P，x1=U，x2=R

（1）y不能直接測量；（2）直接測量較困難；（3）直接測量誤差大3、組合測量：

yi=f(xi)方程組1.2.2電子測量方法第15頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一直流電路

如圖所示E=I0R0+UE=I1R0+U1E=I2R0+U2

R2=∞時，由于電壓表內(nèi)阻Rv≠∞,產(chǎn)生的誤差與R0值成正比。I1=U1/R1，

I2=U2/R2ER1IUR2R0+-則R0=（U2/U1-1)R1第16頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一1.3測量誤差和處理

1、誤差來源：（1）儀表元器件誤差（2）環(huán)境、電源和干擾影響（3）人為造成2、誤差表示（重點、難點）相對真值:高一級儀表測量值a=x0

近真值平均值修正后值a=x+c修正值

c=－△1.3.1誤差理論（1）絕對誤差測量值偏離實際值(大小、方向(正負(fù))）測量值實際值代替真值a0第17頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一實際相對誤差示值相對誤差引用(滿度)相對誤差又稱滿度誤差，用于評價儀表精確度儀表等級即引用相對誤差（2）相對誤差（準(zhǔn)確度、不確定度）第18頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一電工儀表共分七級：

0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0最大實際相對誤差最大示值相對誤差作為儀表的最大誤差范圍或不確定度書中[例]題說明(2)被測量越接近量程ym時測量誤差越小(1)γm小，儀表等級高，測量誤差越小第19頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一數(shù)字儀表的絕對誤差幾個字

書中[例]題說明：讀數(shù)誤差和滿度誤差的表示方式第20頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一3、誤差性質(zhì)誤差性質(zhì)特點產(chǎn)生原因處理方法隨機(jī)誤差（隨差）只能處理，不能改善單峰性有界性對稱性抵償性元器件老化外界干擾電源波動量化誤差增加測量次數(shù)算出誤差范圍定出儀表等級和適用范圍系統(tǒng)誤差(系差)可以改善重復(fù)性規(guī)律性未校零，刻度不準(zhǔn)，預(yù)熱不夠，元器件理想化（1）算出修正值，進(jìn)行修正a=x+C（2）用電路或元器件進(jìn)行控制粗大誤差(粗差)可以避免和剔除出現(xiàn)壞值人為大錯通過計算識別后予以剔除，多個壞值先剔除最大的一個第21頁，共23頁，2023年，2月20日，星期一（1）誤差小數(shù)位=測量數(shù)據(jù)小數(shù)位（2）有效數(shù)字：非零起，含零止舍入規(guī)則：“四舍五入偶不入有尾入”12.3412.3“四舍”12.3612.4≥6進(jìn)位