《檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)》日概念

1、班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名：檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)課程日概念（2015 -2016學(xué)年度第 一 學(xué)期）任課教師：劉微適用專業(yè)： 12 級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)1、按誤差出現(xiàn)的規(guī)律劃分，測(cè)量誤差可分類：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差。2、具有正態(tài)分布的隨機(jī)誤差特征：?jiǎn)畏逍?、?duì)稱性、有界性、抵償性。3、簡(jiǎn)述系統(tǒng)誤差的含義及特點(diǎn)：對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，若誤差固定不變或按照一定規(guī)律變化這種誤 差稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差是郵規(guī)律性的，可以預(yù)測(cè)的，可以消除的。4.隨機(jī)誤差的含義及特點(diǎn)：對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，若誤差的大小隨機(jī)變化不可預(yù)知這種誤差稱 為隨機(jī)誤差。對(duì)隨機(jī)誤差的某個(gè)單值來說是沒有規(guī)律 .不可預(yù)料

2、的，但從多次測(cè) 量的總體上看，隨機(jī)誤差又服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，大多數(shù)服從正態(tài)分布規(guī)律。5、測(cè)量誤差表示及每種表示方法特點(diǎn)：測(cè)量誤差可以用絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差表示。絕對(duì)誤差反映測(cè)量值偏離真值的多少，相對(duì)誤差反映測(cè)量值偏離真值的程度。6、按測(cè)量手續(xù)分類，測(cè)量方法分類：直接測(cè)量、間接測(cè)量和聯(lián)立測(cè)量7、微差式測(cè)量方法：被測(cè)量與已知的標(biāo)準(zhǔn)量相比較，取得差值后，再用偏差法測(cè)得此差值。8、按測(cè)量方式分類，測(cè)量方法可分類：按測(cè)量方式不同可分為偏差式測(cè)量、零位式測(cè)量和微差式測(cè)量。9、偏差式測(cè)量方法的含義及特點(diǎn)：用儀表指針的位移（即偏差）決定被測(cè)量的量值，這種測(cè)量方法稱為偏差式測(cè)量。偏差式測(cè)量比較簡(jiǎn)單、迅速，但測(cè)量結(jié)

3、果精度較低。10、零位式測(cè)量方法的含義及特點(diǎn)：用指零儀表的零位指示檢測(cè)測(cè)量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)， 在測(cè)量系統(tǒng)平衡時(shí)，用已知的 標(biāo)準(zhǔn)量決定被測(cè)量的量值，這種測(cè)量方法稱為零位式測(cè)量。這種測(cè)量方法可以獲 得比較高的測(cè)量精度，但測(cè)量過程比較復(fù)雜，費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)。11、測(cè)量誤差：測(cè)量值與真值的差值。12、檢測(cè)的含義：人們借助于儀器、設(shè)備，利用各種物理效應(yīng)，采用一定的方法，將客觀世界的有 關(guān)信息通過檢查與測(cè)量獲得定性或定量信息的過程。13、檢測(cè)包括：檢測(cè)包括檢查和測(cè)量。14、檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成：被測(cè)對(duì)象、傳感器、信號(hào)處理電路、數(shù)據(jù)處理裝置、顯示裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)15、傳感器的含義：傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按一定規(guī)律規(guī)律將其

4、轉(zhuǎn)換為可用輸出信號(hào)的器件或裝置。16、傳感器組成：敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路17、傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)：線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、分辨力與閾值、穩(wěn)定性。18、線性度：指?jìng)鞲衅鞯妮敵雠c輸入之間的關(guān)系的線性程度。19、靈敏度：傳感器的輸出增量ay與引起輸出量增量的輸入量增量 氏的比值。20、遲滯：傳感器在正（輸入量增大）反（輸入量減小）行程期間其輸出一輸入特性曲線不 重合的現(xiàn)象。21、重復(fù)性：傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時(shí)，所得特性曲線不一致的程度。22、分辨力: 傳感器能檢測(cè)到被檢測(cè)量的最小增量。23、閾值：傳感器輸入零點(diǎn)附近的分辨力。24、穩(wěn)定性：傳感器在所有條件均不

5、變的情況下，能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)維持其示值不變的能力。25、應(yīng)變效應(yīng)：導(dǎo)體、半導(dǎo)體材料在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形，導(dǎo)致其阻值發(fā)生變化的物理現(xiàn)象。26、電阻式傳感器的基本原理：將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成傳感元件電阻值的變化，再經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路變成電信號(hào)輸 出。27、金屬絲的靈敏系數(shù)影響因素：第一項(xiàng)，由金屬絲受拉伸后，材料的幾何尺寸發(fā)生變化而引起的。第二項(xiàng)，由材料電阻率的變化引起。28、應(yīng)變片分類：金屬應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片29、電橋工作方式：半橋單臂、半橋雙臂、全橋四臂30、電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法：線路補(bǔ)償法和應(yīng)變片自補(bǔ)償法。31、應(yīng)變片產(chǎn)生溫度誤差的原因：電阻應(yīng)變片的電阻溫度系數(shù)不一致；應(yīng)變片材料與被測(cè)試件材料

6、的線膨脹系數(shù)不 同，使應(yīng)變片產(chǎn)生附加應(yīng)變。32、壓電式傳感器的測(cè)量原理：當(dāng)材料受力作用而變形時(shí)，其表面會(huì)有電荷產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)非電量的測(cè)量。33、壓電效應(yīng)分類及含義：壓電效應(yīng)分正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。 某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ涫┘幼?用力而使其變形時(shí)，其內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的表面產(chǎn)生符號(hào)相反的 電荷，當(dāng)外力去點(diǎn)后，其又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當(dāng)在電介質(zhì)極化方向上施加電場(chǎng)，電介質(zhì)也會(huì)變形，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。34、常用的壓電材料：壓電晶體、壓電陶瓷、高分子壓電材料。35、應(yīng)變片的主要參數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)電阻值，絕緣電阻，靈敏系數(shù)，應(yīng)變極限，允許電流。36、壓電材料的主

7、要參數(shù)：壓電常數(shù)、居里點(diǎn)、介電常數(shù)、電阻率、剛度。37、壓電式傳感器的前置放大器：電荷放大器和電壓放大器。38、壓電元件接法：串聯(lián)、并聯(lián)兩種。特點(diǎn)：串聯(lián)接法輸出電壓高，本身電容小，適用于以電壓為輸出量及測(cè)量電路輸 入阻很高的場(chǎng)合；并聯(lián)接法輸出電荷大，本身電容大，因此時(shí)間常數(shù)也大，適用 于測(cè)量緩變信號(hào)，并以電荷量作為輸出的場(chǎng)合。39、電荷放大器的輸出電壓影響因素：電荷放大器的輸出電壓與輸入電荷和反饋電容有關(guān)， 電纜電容等其他因素的影響 可以忽略不計(jì)。40、壓電式傳感器只能用于動(dòng)態(tài)測(cè)量而不能用靜態(tài)測(cè)量原因：由于外力作用在壓電傳感元件上所產(chǎn)生的電荷只有在無泄漏的情況下才能保存，即需要測(cè)量回路具有無限

8、大的內(nèi)阻抗， 這實(shí)際上是達(dá)不到的，所以壓電式傳感器 不能用于靜態(tài)測(cè)量。壓電元件只有在交變力的作用下，電荷才能源源不斷地產(chǎn)生， 可以供給測(cè)量回路以一定的電流，故只適用于動(dòng)態(tài)測(cè)量。41、壓電式傳感器的前置放大器的作用：一是把傳感器的高阻抗輸出變?yōu)榈妥杩馆敵?，二是把傳感器的微弱信?hào)進(jìn)行放大。42、熱電效應(yīng)：將兩種不同材料的導(dǎo)體組成閉合回路，當(dāng)兩結(jié)點(diǎn)的溫度不同時(shí)，回路中將產(chǎn)生一 個(gè)電動(dòng)勢(shì)，此現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。43、中間導(dǎo)體定律：在熱電偶中接入第三種均質(zhì)導(dǎo)體，只要第三種導(dǎo)體的兩結(jié)點(diǎn)溫度相同，則熱電偶 的熱電動(dòng)勢(shì)不變。44、中間導(dǎo)體定律的實(shí)用價(jià)值:、可以方便地在回路中直接接入各種顯示儀表和調(diào)節(jié)器，也可以將

9、熱電偶的兩端 不焊接而直接插入液態(tài)金屬中或直接焊在金屬表面測(cè)量。45、均質(zhì)導(dǎo)體定律：由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路中，不論導(dǎo)體的截面和長(zhǎng)度如何以及各處溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)。46、中間導(dǎo)體定律：在熱電偶中接入第三種均質(zhì)導(dǎo)體，只要第三種導(dǎo)體的兩結(jié)點(diǎn)溫度相同則熱電偶的 熱電動(dòng)勢(shì)不變。47、中間溫度定律：熱電偶在兩結(jié)點(diǎn)溫度分別為t.t0時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)等于該熱電偶在結(jié)點(diǎn)溫度為 t.tn 和tn.to相應(yīng)熱電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和。48、標(biāo)準(zhǔn)電極定律：已知熱電極a.b分別與標(biāo)準(zhǔn)電極c組成熱電偶，在結(jié)點(diǎn)溫度為(t.t0)時(shí)的熱 電動(dòng)勢(shì)分別為eac (t.t0)和 國：(t.t0),則在相同溫度下由a.b兩種熱

10、電極配 對(duì)后的熱電動(dòng)勢(shì)為 eab (t.t0) = eac (t.t0) - ebc (t.t0)。49、熱電偶的基本定律有哪些？答案：均質(zhì)導(dǎo)體定律、中間導(dǎo)體定律、中間溫度定律、標(biāo)準(zhǔn)電極定律。50、熱電偶種類：答案：標(biāo)準(zhǔn)化電熱偶和非標(biāo)準(zhǔn)化電熱偶。51、標(biāo)準(zhǔn)熱電偶：國家已經(jīng)定型批量生產(chǎn)的電熱偶。52、非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶：特殊用途試生產(chǎn)的電熱偶53、補(bǔ)償導(dǎo)線：是一對(duì)材料化學(xué)成分不同的導(dǎo)線， 在01500c溫度范圍內(nèi)與配接的熱電偶有一 致的熱電特性，價(jià)格相對(duì)便宜。54、熱電偶測(cè)溫用補(bǔ)償導(dǎo)線原因：工業(yè)中應(yīng)用時(shí)，一般都把冷端延長(zhǎng)到中控室溫度相對(duì)穩(wěn)定的地方。由于熱電偶一 般都是較貴重的金屬，為了節(jié)省材料，采用與

11、相應(yīng)熱電偶的熱電特性相近的材料 做成的補(bǔ)償導(dǎo)線，連接熱電偶，將信號(hào)送到控制室。55、常用的補(bǔ)償導(dǎo)線類型：sg kg kx ex56、使用補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)注意問題：(1)兩根補(bǔ)償導(dǎo)線與兩個(gè)熱電極的結(jié)點(diǎn)必須具有相同溫度。(2)只能與相應(yīng)型號(hào)的熱電偶配用，而且必須滿足工作范圍。(3)極性切勿接反，常用補(bǔ)償導(dǎo)線負(fù)極的顏色均為白色。57、熱電阻測(cè)溫的基本原理：當(dāng)被測(cè)溫度變化時(shí)，導(dǎo)體的電阻隨溫度變化而變化，通過測(cè)量電阻變化的大小而得出溫度變化的情況及數(shù)值大小。58、霍爾效應(yīng)：金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 b的磁場(chǎng)中，當(dāng)有電流i通過時(shí)，在垂直于 電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向上將產(chǎn)生電流，這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。59、有

12、些導(dǎo)體材料和絕緣材料均不宜做成霍爾元件的原因：一般金屬材料載流子遷移率很高， 但電阻率很?。欢^緣材料電阻率極高，但載流子遷移率極低。60、霍爾集成傳感器種類及各自特點(diǎn)：線性集成電路和開關(guān)集成電路特點(diǎn)：線性集成電路特點(diǎn)是輸出電壓與外加磁感應(yīng)強(qiáng)度呈線性關(guān)系；開關(guān)集成電路只有一個(gè)輸出端，是以一定磁場(chǎng)電平值進(jìn)行開關(guān)工作的。61、光電效應(yīng)分類：內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng)以及先生伏特效應(yīng)。62、外光電效應(yīng)：在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。63、內(nèi)光電效應(yīng)：在光線作用下能使物體的電阻率改變的現(xiàn)象稱為內(nèi)光電效應(yīng)。64、光生伏特效應(yīng)：在光線作用下物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)。

13、65、光電效應(yīng)的含義：用光照射某一物體，可以看作物體受到一連串能量為hv的光子所轟擊，組成該 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)象稱為光電效應(yīng)66、電感式傳感器的含義：利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)非電量如位移、 壓力、流量、振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成線圈自感量 或互感量的變化，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出。67、變氣隙式電感傳感器構(gòu)成及特點(diǎn)：由鐵芯、線圈、銜鐵、測(cè)桿及彈簧等組成。特點(diǎn)：線性度差、示值范圍窄自由行程小，但在小位移下靈敏度很高，常用于小 位移測(cè)量。68、自感式傳感器原理：自感量隨氣隙變化而改變的原理組成。69、變截面式電感傳感器特點(diǎn)：良好的線性度、自由行程大、市值范圍寬，但靈敏

14、度低。70、互感式傳感器含義把被測(cè)的非電量變化轉(zhuǎn)換為線圈互感變化的傳感器。71、零點(diǎn)殘余電壓：當(dāng)銜鐵位于中心位置時(shí)，差動(dòng)變壓器的輸出電壓并不等于零， 通常把差動(dòng)變壓器 在零位移時(shí)的輸出電壓稱為零點(diǎn)殘余電壓。72、差動(dòng)變壓器傳感器的測(cè)量電路：差動(dòng)整流電路和差動(dòng)相敏檢波電路。73、變面積式電容傳感器工作原理：在工作時(shí)極距、介質(zhì)等保持不變，被測(cè)量的變化使其有效面積發(fā)生改變， 導(dǎo)致電 容發(fā)生變化，從而達(dá)到測(cè)量的目的。74、電渦流效應(yīng)：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，塊狀金屬置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中做切割磁力線 時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。74、電容式傳感器分類：變面積式、變極距式和變介電常數(shù)式三種。76、電容式傳感器的含義：電容式傳感