自動檢測技術及其應用知識點概覽

1、檢測技術知識點總結一、填空、選擇1、 檢測包括 定性檢查 和定量測量 兩個方面。2、 檢測系統(tǒng)的原理： 被檢測量 - 傳感器 - 信號處理電路-輸出執(zhí)行3、 測量的 表現(xiàn)方式 有數(shù)字、圖像、指針標記三個方式4、 測量方法 有零位法、偏差法和微差法5、 真值 包括理論真值 （三角形內角和 180 度）、約定真值（ 3.14）和相對真值 （273K ）6、 誤差的 表達方式 有絕對誤差、相對誤差和引用誤差7、 誤差分類 為系統(tǒng)誤差（裝置誤差）、隨機誤差（偶然誤差；多次測量，剔除錯誤數(shù)據）和粗大誤差（過失誤差；改正方法：當發(fā)現(xiàn)粗大誤差時，應予以剔除）8、傳感器 是一種把 非電輸入信號轉換成 電信號輸

2、出 的設備或裝置。9、傳感器的組成有敏感元件、轉換元件和轉換電路10、彈性敏感元件 的基本特性有：剛度（ k=dF/ dX 剛度越大越不易變形） 、靈敏度（剛性的倒數(shù)）、彈性滯后、彈性后效P25 2）電阻式傳感器：（電阻應變片式傳感器、電位器式傳感器、測溫熱電阻式傳感器； 熱敏電阻式、濕敏電阻式、氣敏電阻式傳感器）Def ：將被測電量（如溫度、濕度、位移、應變等）的變化轉換成導電材料的電阻變化的裝置，稱為電阻式傳感器11、電阻應變片式傳感器（電阻應變片、測量電路）的結構：引出線、覆蓋層、基片、敏感柵和粘結劑電阻應變片式傳感器： 電阻應變片是一種將被測量件上的應變變化轉換成電阻變化的傳感元件；測

3、量電路進一步將該電阻阻值的變化再轉換成電流或電壓的變化， 以便顯示或記錄被測的非電量的大小。12.電阻應變片的工作原理：電阻應變效應電阻應變效應 ：導電材料的電阻和它的電阻率、幾何尺寸（長度與截面積）有關，在外力作用下發(fā)生機械變形，引起該導電材料的電阻值發(fā)生變化13電位器式傳感器：一種將機械位移（線位移或角位移）轉換為與其成一定函數(shù)關系的電阻或電壓的機電傳感元器件14.電位器由電阻（電阻元件通常有繞線電阻、薄膜電阻、導電塑料等）和電刷等元器件組成15.電位器優(yōu)點：結構簡單、輸出信號大、性能穩(wěn)定并容易實現(xiàn)任意函數(shù)缺點：要求輸入能量大，電刷與電阻元件之間容易磨損16.熱電阻材料由電阻體（溫度測量敏

4、感元件感溫元件）、引出線、絕緣套管和接線盒等部件組成，電阻體是熱電阻的主要部件熱敏電阻式傳感器17.熱敏電阻是利用電阻值隨溫度變化的特點制成的一種熱敏元件18、溫度系數(shù)可分為負溫度系數(shù)熱敏電阻為NTC（電阻的變化趨勢與溫度的變化趨勢相反）和正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC（電阻的變化趨勢與溫度的變化趨勢相同）。19.熱敏電阻優(yōu)點：尺寸小、響應速度快、靈敏度高20.差動電感傳感器的優(yōu)點（ 1）差動式比單線圈式的電感傳感器的靈敏度提高一倍； （ 2）差動式的線性度明顯的得到改善（ 3）由外界的影響，差動式也基本上可以相互抵消，銜鐵承受的電磁吸力也較小，從而可減小測量誤差。21.熱電阻效應 ：物質的電阻率隨

5、溫度變化而變化的物理現(xiàn)象22.濕敏電阻：阻值隨環(huán)境相對濕度的變化而變化的敏感元件。主要由感濕層（濕敏層）、電極和具有一定機械強度的絕緣基片組成23.氣敏電阻式傳感器將某種氣體的成分、濃度等參數(shù)轉換成電阻變換量，再轉換為電流、電壓的信號主要用于1 工業(yè)上天然氣、煤氣、石油化工等部門的易燃、易爆、有毒、有害氣體的監(jiān)測、預報和自動控制在防止公害方面用于監(jiān)測污染氣體3在家用方面用于煤氣、火災的報警2氣敏元件工作時需要本身的溫度比環(huán)境溫度高很多。氣敏元件在結構上要有加熱器，通常用電阻絲加熱。氣敏電阻式傳感器的應用1 還原性氣體傳感器 2 二氧化鈦氣敏傳感器3 氣體報警器P503）電感式傳感器及應用（自感

6、系數(shù)，互感系數(shù)）利用電磁感應原理，將被測非電量的變化轉換成線圈的電感（或互感）的變化24.電感式傳感器優(yōu)點：結構簡單、工作可靠、測量精度高、分辨率高、輸出功率大缺點：靈敏度、 線性度和測量范圍相互制約； 傳感器頻率響應較慢，不宜于快速動態(tài)測量；對傳感器線圈供電電源的頻率和振幅穩(wěn)定度均要求較高12差動式的線性度得到改善3由結論 差動式比單線圈式的電感傳感器的靈敏度提高一倍外界的影響， 差動式也基本上可以相互抵消，銜鐵承受的電磁吸力也較小，從而可減小測量誤差P704）電容式傳感器25.類型：1 變面積（ A ）式電容傳感器 2 變極距 (d)式電容傳感器 3 變介電常數(shù)（ ）式電容傳感器P83 5

7、）熱電偶傳感器及其應用26.Def ：熱電偶傳感器是一種能將溫度信號轉換成電動勢的裝置27. 熱電效應 ：將兩種不同材料的導體串接成一個閉合的回路，如果兩接合點的溫度不同 (T T0)，則在兩者間將產生電動勢，而在回路中就會有一定大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應或塞貝克效應28.結論：1 如果構成熱電偶的兩個熱電極材料相同，即nA= nB， A= B ，雖然兩端溫度不同（ TT0），但總輸出的電動勢為零。因此必須有兩種不同材料才能構成熱電偶。2如果熱電偶兩結點溫度相同，即T T0 ，則盡管導體A,B 的材料不同，回路電動勢亦為零。3熱電偶的熱電動勢的大小只與材料和結點溫度有關，與熱電偶的尺寸和

8、形狀無關。實踐證明，在熱電偶回路中其主要作用的是兩個結點的接觸電動勢。29.熱電偶定律（中間導體定律、中間溫度定律、參考電極定律）中間導體定律 ：在熱電偶回路中接入第三種導體， 只要第三種導體兩端的溫度相等， 就對熱電偶回路總的熱電動勢無影響。 同理，熱電偶回路中插入多種導體后， 只要保證插入的每種導體的兩端溫度相同，就對熱電偶的熱電動勢無影響。中間溫度定律 ： EAB T ,T0EAB T,TnE AB Tn ,T0實際測溫時， 由于熱電偶的長度有限， 自由端溫度將直接受到被測介質溫度和周圍環(huán)境的影響 ,采用補償導線 ，可將熱電偶的自由端延伸到遠離高溫區(qū)的地方，從而使自由端的溫度相對穩(wěn)定注意

9、： 1）兩根補償導線與熱電偶兩個熱電極的接點必須具有相同的溫度2）補償導線只能與相應型號的熱電偶配用參考電極定律 ：由 A、 B 兩種熱電極配對后的熱電動勢：E AB t ,t 0 E AC t, t0 EBC t, t0在實際應用中，由于純鉑絲的物理化學性能穩(wěn)定、熔點高、 易提純， 所以目前常用 純鉑絲 作為標準電極 (C 極 )30.熱電偶的結構：熱電極、絕緣套管（陶瓷、石英）、保護套管、接線盒31.熱電偶的 冷端補償 一般有哪些 方法 ？答： 1）冷端恒溫法 2）冷端溫度校正法 3）電橋補償法4）采用 PN 結溫度傳感器作冷端補償32.霍爾傳感器檢測微位移，大電流，微弱磁場等方面。33.

10、霍爾效應 ：金屬或半導體薄片置于磁感應強度為B 的磁場中 （磁場方向垂直于薄片）中，當有電流 I 流過時，在垂直于電流和磁場的方向上將產生電動勢UH。34 壓電效應 ：某些電介質在沿一定方向上受到力的作用而變形時，內部會產生極化，同時在其表面有電荷產生，當外力去掉后，表面電荷消失，這種現(xiàn)象稱為壓電正向效應 。反之，在電介質的極化方向施加交變電場，它會產生機械變形。當去掉外加電場，電介質變形隨之消失。這種現(xiàn)象稱為壓電逆向效應 （電致伸縮效應） 。35超聲探測中的 耦合劑的作用是：傳遞超聲波。二、名詞解釋1、轉換電路：把轉換元件輸出的電量轉換成易處理的電壓量電流量。2、閾值：零位附近的分辨率3、過

11、載能力：允許超過的最大范圍4、漂移：輸出與輸入無關5、線性度：輸入-輸出6.P83 “熱電偶”：由兩種不同材料的導體組成的回路稱為熱電偶7“熱電極”：組成熱電偶的導體稱為熱電極8.熱電勢：熱電偶所產生電勢稱為熱電勢9.熱電偶所產生的熱電動勢包括1 兩種導體的接觸電動勢（電動勢）和2 單個導體的溫差電動勢（湯姆遜電動勢）10 接觸電動勢 （數(shù)值取決于兩種導體的性質和接觸點的溫度，而與導體的形狀及尺寸無關）：由于兩種不同導體的自由電子密度不同，在接觸處會發(fā)生自由電子的擴散，形成電動勢。11.單個同一導體的溫差電動勢 ：溫差電動勢是同一導體中，由于溫度不同 而產生的一種電動勢。三、簡答題1、電阻應變片的工作原理在外力作用下發(fā)生機械變形，引起該導電材料的電阻值發(fā)生變化，此現(xiàn)象稱為電阻應變效應。2、全橋工作原理3、電容式傳感器一般有哪幾種類型？各有何特點？變極矩式 -微位移變面積 - 大位移變介質式 - 厚度、液位等4 熱電偶的冷端補償一般有哪些方法？答： 1）冷端恒溫法2）冷端溫度校正法償3）電橋補償法4）采用PN結溫度傳感器作冷端補5. 超聲探測中的耦合劑的作用是：傳遞超聲波。四、計算題1、某臺測溫儀表的測溫范圍是200700，而該儀