項(xiàng)目1傳感器與自動檢測數(shù)據(jù)處理資料

1、綿陽職業(yè)綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)學(xué)院傳感器與檢測技術(shù)傳感器與檢測技術(shù)傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來綿陽綿陽職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來教師信息教師信息江江 敏敏電話：電話mail:綿陽綿陽職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳感器與執(zhí)行器傳感器與執(zhí)行器課程定位課程定位機(jī)電一體化專業(yè)課。機(jī)電一體化專業(yè)課。課程特點(diǎn)：課程特點(diǎn)：1、專業(yè)知識承上啟下；、專業(yè)知識承上啟下；2、整個課程理論與實(shí)踐結(jié)合，通篇通、整個課程理論與實(shí)踐結(jié)合，通篇通俗易懂；俗易懂；3、課程體系清晰明了；、課程體系清晰明了；4、很多專業(yè)領(lǐng)域均需要本課程知識

2、；、很多專業(yè)領(lǐng)域均需要本課程知識；綿陽職業(yè)綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來課程內(nèi)容課程內(nèi)容 認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器 力傳感器力傳感器 速度傳感器速度傳感器 位移傳感器位移傳感器 溫度傳感器溫度傳感器綿陽職業(yè)綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳感器與檢測技術(shù)傳感器與檢測技術(shù)考核方式考核方式考核分類考核項(xiàng)目分?jǐn)?shù)比例(%)考核指標(biāo)考核要求職業(yè)能力平時(shí)考核40學(xué)習(xí)主動性與創(chuàng)造性課堂表現(xiàn)；作業(yè)完成情況；遲到、早退、曠課（3次曠課成績記為不合格。）期末考核40小計(jì)180職業(yè)素質(zhì)實(shí)驗(yàn)操作10獨(dú)立完成情況、數(shù)據(jù)正確性操作過程考核實(shí)驗(yàn)報(bào)告10書寫規(guī)范、數(shù)據(jù)分析正確

3、實(shí)驗(yàn)報(bào)告小計(jì)220綿陽職業(yè)綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳感器與檢測技術(shù)傳感器與檢測技術(shù)學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)方法要求：學(xué)習(xí)方法要求：1、多自學(xué)、多探討；、多自學(xué)、多探討；2、多觀察實(shí)際生活，多思考；、多觀察實(shí)際生活，多思考；3、重視作業(yè)、實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)；、重視作業(yè)、實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)；祝愿同學(xué)們學(xué)習(xí)愉快！祝愿同學(xué)們學(xué)習(xí)愉快！綿陽職業(yè)綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v 一、檢測技術(shù)地位一、檢測技術(shù)地位含義含義 檢測技術(shù)是人們?yōu)榱藢z測技術(shù)是人們?yōu)榱藢Ρ粶y對象被測對象所包含所包含的信息進(jìn)行定性的了解和定量的掌

4、握所采取的信息進(jìn)行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列的一系列技術(shù)措施技術(shù)措施。 工欲善其事，工欲善其事，必先利其器必先利其器綿陽職業(yè)綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)通信技術(shù)通信技術(shù)五官五官大腦大腦神經(jīng)神經(jīng)綿陽職業(yè)綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)作用一作用一作用二作用二作用三作用三檢測技術(shù)是產(chǎn)品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制的重要手段檢測技術(shù)是產(chǎn)品檢驗(yàn)和質(zhì)量控制的重要手段 在線檢測技術(shù)在線檢測技術(shù)檢測技術(shù)和裝置是自動化系統(tǒng)中不可缺少的組成部分檢測技

5、術(shù)和裝置是自動化系統(tǒng)中不可缺少的組成部分檢測技術(shù)的完善和發(fā)展推動著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步檢測技術(shù)的完善和發(fā)展推動著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步檢測技術(shù)在大型設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行監(jiān)測中得到廣泛應(yīng)用檢測技術(shù)在大型設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行監(jiān)測中得到廣泛應(yīng)用作用四作用四綿陽職業(yè)綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v 三、檢測系統(tǒng)組成三、檢測系統(tǒng)組成傳感器傳感器測量電路測量電路電源電源指示儀指示儀記錄儀記錄儀數(shù)據(jù)處理儀器數(shù)據(jù)處理儀器被測量被測量綿陽職業(yè)綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v 三、檢測系統(tǒng)組成三、檢測

6、系統(tǒng)組成信息的獲取信息的獲取轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換顯示、處理顯示、處理傳感器傳感器測量電路、測量電路、放大器等放大器等數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)處理、分析儀器分析儀器指示儀、指示儀、記錄儀等記錄儀等敏感元件敏感元件如懸臂梁如懸臂梁轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件如應(yīng)變片如應(yīng)變片傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v1 1、傳感器、傳感器測量接口測量接口 能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 把被測量變換為另一種與之有確定對應(yīng)關(guān)系，并便于測量的量的裝

7、置（電學(xué)量）。 傳感器是整個檢測系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)，檢測系統(tǒng)獲取信息的質(zhì)量由傳感器的性能一次性確定，傳感器的誤差決定整個系統(tǒng)的精度。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v 2、測量電路、測量電路 作用作用：將傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換成易于測量的電壓或電將傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換成易于測量的電壓或電流信號。流信號。 放大、阻抗匹配、微分、積分、線性化補(bǔ)償?shù)?測量電路的種類由傳感器類型決定，如：電阻式傳感器采用電橋電路測量。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v 3、顯示記錄裝置顯示記錄裝置 作用：是檢測人員和檢測系統(tǒng)聯(lián)系的主要環(huán)節(jié)，使檢

8、測作用：是檢測人員和檢測系統(tǒng)聯(lián)系的主要環(huán)節(jié)，使檢測人員了解檢測數(shù)值的大小或變化過程。人員了解檢測數(shù)值的大小或變化過程。 分類：模擬顯示、數(shù)字顯示、圖像顯示。分類：模擬顯示、數(shù)字顯示、圖像顯示。項(xiàng)目項(xiàng)目1 傳感器與自動檢測數(shù)據(jù)處理傳感器與自動檢測數(shù)據(jù)處理傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來任務(wù)任務(wù)1.1 傳感器的認(rèn)識傳感器的認(rèn)識任務(wù)任務(wù)1.2 傳感器的特性分析與傳感器的特性分析與檢測數(shù)據(jù)處理檢測數(shù)據(jù)處理 目的要求 v掌握傳感器的定義、組成和應(yīng)用。掌握傳感器的定義、組成和應(yīng)用。v了解傳感器的分類。了解傳感器的分類。v掌握自動控制系統(tǒng)的組成。掌握自動控制系統(tǒng)的組成。v了解傳感器的特性。了解傳感器的特性

9、。v了解傳感器的發(fā)展方向。了解傳感器的發(fā)展方向。 綿陽職業(yè)綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來 什么是傳感器？什么是傳感器？ 傳感器的組成傳感器的組成 傳感器的分類傳感器的分類 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用 水電站中傳感器的使用情況水電站中傳感器的使用情況任務(wù)任務(wù)1.1 傳感器的認(rèn)識傳感器的認(rèn)識傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器無論是金屬糧倉還是土倉，為防止霉變，糧食都是分層存放，倉內(nèi)溫度和濕度不能過高，為此，需在各層安放溫濕度傳感器進(jìn)行檢測。裝有溫濕度探頭的糧倉示意圖如下。將各層探頭輸出接至溫濕度巡檢儀上，通過巡檢儀監(jiān)視器監(jiān)視各點(diǎn)溫濕度情況。通過通風(fēng)口保

10、持溫濕度在要求范圍內(nèi)。例例1 糧倉溫度、濕度檢測糧倉溫度、濕度檢測裝有溫濕度探頭的糧倉示意圖裝有溫濕度探頭的糧倉示意圖用輻射溫度計(jì)測量熱軋帶鋼表面溫度的方法用輻射溫度計(jì)測量熱軋帶鋼表面溫度的方法巳被廣泛采用。從加熱爐出來的鋼坯最后到卷巳被廣泛采用。從加熱爐出來的鋼坯最后到卷取機(jī)之前的整個軋制線上，如加熱爐出口、粗取機(jī)之前的整個軋制線上，如加熱爐出口、粗軋機(jī)的入口和出口、精軋機(jī)的入口和出口以及軋機(jī)的入口和出口、精軋機(jī)的入口和出口以及在卷取機(jī)之前都設(shè)有輻射溫度計(jì)，用以測量各在卷取機(jī)之前都設(shè)有輻射溫度計(jì)，用以測量各階段帶鋼的表面溫度。并用此溫度信號來控制階段帶鋼的表面溫度。并用此溫度信號來控制軋制速

11、度、軋輥壓下力和冷卻水流量等。軋制速度、軋輥壓下力和冷卻水流量等。例例2：熱軋帶鋼表面溫度的測量：熱軋帶鋼表面溫度的測量傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器什么是傳感器什么是傳感器v小型電子秤傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器什么是傳感器什么是傳感器v家庭用煤氣報(bào)警器1日常生活中使用的傳感器 圖1-1 家電中使用的傳感器圖1-3 自動水龍頭圖1-2 自動門2工業(yè)生產(chǎn)中使用的傳感器工業(yè)生產(chǎn)中使用的傳感器液位傳感器光電傳感器位置傳感器圖1-4 食用油的自動化生產(chǎn)線圖1-5 光電計(jì)數(shù)機(jī)光電傳感器3地震救助中使用的傳感器地震救助中使用的傳感器 （a） 雷達(dá)波探測器

12、 （b） 視頻探測器 （c） 音頻探測器 （d） 紅外熱成像生命探測儀 圖1-6 生命探測設(shè)備4農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的傳感器圖1-7 塑料大棚 5汽車中使用的傳感器圖1-8 汽車中使用的部分傳感器案例：案例： 無損探傷無損探傷原理裂紋檢測，缺陷造成渦流變化?；疖囕啓z測火車輪檢測油管檢測油管檢測認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器什么是傳感器什么是傳感器傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器什么是傳感器什么是傳感器v工業(yè)控制系統(tǒng)飲料灌裝車間常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器什么是傳感器什么是傳感器v 20082008年年9 9月月2929日，

13、半導(dǎo)體行業(yè)全球領(lǐng)日，半導(dǎo)體行業(yè)全球領(lǐng)先公司之一意法半導(dǎo)體和世界機(jī)器人先公司之一意法半導(dǎo)體和世界機(jī)器人前沿技術(shù)領(lǐng)跑者早稻田大學(xué)仿人機(jī)器前沿技術(shù)領(lǐng)跑者早稻田大學(xué)仿人機(jī)器人研究院（人研究院（HRIHRI）宣布，雙方合作開）宣布，雙方合作開發(fā)出一款名為發(fā)出一款名為WV-1WV-1（早稻田雙輪機(jī)器（早稻田雙輪機(jī)器人人1 1號）的高性能雙輪倒立擺機(jī)器人。號）的高性能雙輪倒立擺機(jī)器人。v WV-1WV-1機(jī)器人是一款雙輪驅(qū)動的倒立擺機(jī)器人是一款雙輪驅(qū)動的倒立擺機(jī)器人。反饋系統(tǒng)使機(jī)器人在運(yùn)動過機(jī)器人。反饋系統(tǒng)使機(jī)器人在運(yùn)動過程中保持身體平衡?？刂品答佅到y(tǒng)的程中保持身體平衡?？刂品答佅到y(tǒng)的是是STST基于基于A

14、RM Cortex-M3ARM Cortex-M3的的3232位微位微控制器控制器STM32STM32和和LIS344ALH LIS344ALH 三軸數(shù)字三軸數(shù)字加速運(yùn)動傳感器，微控制器快速計(jì)算加速運(yùn)動傳感器，微控制器快速計(jì)算機(jī)器人身體傾斜度、角速度以及其它機(jī)器人身體傾斜度、角速度以及其它傳感器數(shù)據(jù)，使電機(jī)連續(xù)產(chǎn)生最佳力傳感器數(shù)據(jù)，使電機(jī)連續(xù)產(chǎn)生最佳力矩，確保機(jī)器人連續(xù)平穩(wěn)地移動，而矩，確保機(jī)器人連續(xù)平穩(wěn)地移動，而不會傾斜摔倒。不會傾斜摔倒。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器什么是傳感器什么是傳感器v大廈的中央空調(diào)大廈的中央空調(diào)v水電站。水電站。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感

15、創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器什么是傳感器什么是傳感器傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器什么是傳感器什么是傳感器信息傳送信息傳送信息獲取信息獲取信息處理信息處理感官感官神經(jīng)神經(jīng)大腦大腦肢體肢體執(zhí)執(zhí) 行行通信技術(shù)通信技術(shù)傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器什么是傳感器什么是傳感器操作人員的工作操作人員的工作: :檢測檢測眼眼運(yùn)算、命令運(yùn)算、命令腦腦執(zhí)行執(zhí)行手手汽包液位人工控制汽包液位人工控制傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器什么是傳感器什么是傳感器自動系統(tǒng)自動系統(tǒng)的工作的工作: :檢測檢

16、測傳感器傳感器運(yùn)算、命令運(yùn)算、命令控制器控制器執(zhí)行執(zhí)行執(zhí)行器（控制閥）執(zhí)行器（控制閥）汽包液位自動控制汽包液位自動控制傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器什么是傳感器什么是傳感器獲取信息獲取信息檢測非電量檢測非電量傳感器屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域（狹義）傳感器屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域（狹義）實(shí)質(zhì)：非電量電測技術(shù)實(shí)質(zhì)：非電量電測技術(shù)五官五官傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳感器的定義傳感器的定義什么是傳感器什么是傳感器實(shí)質(zhì)：非電量電測技術(shù)實(shí)質(zhì)：非電量電測技術(shù)GB/T7665-2005傳感器通用術(shù)語傳感器通用術(shù)語傳感器：能感受規(guī)定的被測量并按照一定傳感器：能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成

17、可用輸出信號的器件或裝置，的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。傳感器：能把外界非電信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)傳感器：能把外界非電信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信息輸出的器件或裝置。換成電信息輸出的器件或裝置。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器什么是傳感器什么是傳感器v工業(yè)控制中檢測最多的物理量：工業(yè)控制中檢測最多的物理量：溫度溫度力力光光位移位移傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器什么是傳感器什么是傳感器v工業(yè)測控系統(tǒng)工業(yè)測控系統(tǒng)溫度測控溫度測控1溫度傳感器；溫度傳感器； 2電阻絲電阻絲傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來

18、感創(chuàng)未來 什么是傳感器？什么是傳感器？ 傳感器的組成傳感器的組成 傳感器的分類傳感器的分類 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用 水電站中傳感器的使用情況水電站中傳感器的使用情況任務(wù)任務(wù)1.1 傳感器的認(rèn)識傳感器的認(rèn)識2傳感器組成傳感器組成圖1-10 傳感器的組成框圖直接感受非電量，并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與被測的量有確定關(guān)系的其他量（一般仍為非電量）將敏感元件輸出的量轉(zhuǎn)換成為電量輸出將電信號放大，并轉(zhuǎn)換成為便于顯示、記錄、處理和控制的有用電信號傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來 什么是傳感器？什么是傳感器？ 傳感器的組成傳感器的組成 傳感器的分類傳感器的分類 傳感器的應(yīng)用傳感

19、器的應(yīng)用 水電站中傳感器的使用情況水電站中傳感器的使用情況任務(wù)任務(wù)1.1 傳感器的認(rèn)識傳感器的認(rèn)識3傳感器的分類分類方法傳感器的種類說 明按工作原理分類應(yīng)變式、電容式、電感式、電磁式、壓電式、熱電式、光電式等傳感器按工作原理，將物理和化學(xué)等學(xué)科的原理、規(guī)律和效應(yīng)作為分類依據(jù)按被測量分類壓力式、位移式、溫度式、速度式、加速度式、負(fù)荷式、扭矩式、光式、放射線式、氣體成分式、液體成分式、離子式和真空式等傳感器以輸入物理量的性質(zhì)命名按能量關(guān)系分類 能量轉(zhuǎn)換型（有源傳感器）壓電式、熱電式（熱電偶）、電磁式、電動式、壓阻式等 傳感器直接將被測量的能量轉(zhuǎn)換為輸出量的能量，通常配合有電壓測量電路和放大器，用于

20、動態(tài)測量能量控制型（無源傳感器）電阻式、電容式、電感式、微波式、激光式等 傳感器本身不是換能器，被測非電量僅對傳感器中的能量起控制或調(diào)節(jié)作用，必須有輔助電源供給傳感器能量，而由被測量來控制輸出的能量，用于靜態(tài)和動態(tài)測量及非接觸的測量場合按輸出信號分類模擬式 傳感器的輸出為模擬量，要通過A/D轉(zhuǎn)換器才能運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號分析加工與處理數(shù)字式傳感器的輸出為數(shù)字量，可直接送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理綿陽職業(yè)綿陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來 什么是傳感器？什么是傳感器？ 傳感器的組成傳感器的組成 傳感器的分類傳感器的分類 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用 水電站中傳感器的使用情況水電站中傳

21、感器的使用情況任務(wù)任務(wù)1.1 傳感器的認(rèn)識傳感器的認(rèn)識50511、自動檢測與自動控制系統(tǒng)、自動檢測與自動控制系統(tǒng) AGV自動送貨車 超聲波測距傳感器、判斷建筑物內(nèi)人和物所在位置；紅外線色彩傳感器運(yùn)動軌跡和AGV小車位置識別；條形碼傳感器，貨品識別。香港理工香港理工AGV模型模型機(jī)械手、機(jī)器人中的傳感器 轉(zhuǎn)動/移動位置傳感器、力傳感器、視覺傳感器、聽覺傳感器、接近距離傳感器、觸覺傳感器、熱覺傳感器、嗅覺傳感器。 密歇根大學(xué)的機(jī)械手裝配模型廣州中鳴數(shù)碼的機(jī)器狗542、汽車與傳感器、汽車與傳感器55563、傳感器與家用電器、傳感器與家用電器鼠標(biāo)鼠標(biāo):光電位移傳感器光電位移傳感器攝象頭攝象頭:CCD傳

22、感器傳感器聲位筆聲位筆:超聲波傳感器超聲波傳感器麥克風(fēng)麥克風(fēng):電容傳聲器電容傳聲器聲卡聲卡:A/D卡卡 + D/A卡卡軟驅(qū)軟驅(qū):速度速度,位置伺服位置伺服 在家電產(chǎn)品和辦公自動化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，人們大量的應(yīng)用了傳感器和測試技術(shù)來提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量。全自動洗衣機(jī)中的傳感器：衣物重量傳感器，衣質(zhì)傳感器，水溫傳感器，水質(zhì)傳感器，透光率光傳感器(洗凈度) 液位傳感器，電阻傳感器(衣物烘干檢測)。指紋傳感器透光率傳感器溫濕度傳感器溫度傳感器595、傳感器在醫(yī)療及人體醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用、傳感器在醫(yī)療及人體醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用6、傳感器與航空及航天、傳感器與航空及航天60619、傳感器在軍事技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用、傳感器在軍事技術(shù)領(lǐng)

23、域的應(yīng)用傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來 什么是傳感器？什么是傳感器？ 傳感器的組成傳感器的組成 傳感器的分類傳感器的分類 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用 水電站中傳感器的使用情況水電站中傳感器的使用情況任務(wù)任務(wù)1.1 傳感器的認(rèn)識傳感器的認(rèn)識1.1.3 1.1.3 任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施 1.1.3.1 了解水電站對傳感器的要求了解水電站對傳感器的要求1.1.3.2 溫度的檢測溫度的檢測1.1.3.3 壓力的檢測壓力的檢測1.1.3.4 速度的檢測速度的檢測1.1.3.5 流量的檢測流量的檢測傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳

24、知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v四、檢測系統(tǒng)基本特性（靜態(tài)特性）四、檢測系統(tǒng)基本特性（靜態(tài)特性） 當(dāng)被測量不隨時(shí)間變化或變化很慢時(shí)，可以認(rèn)為檢當(dāng)被測量不隨時(shí)間變化或變化很慢時(shí)，可以認(rèn)為檢測系統(tǒng)的輸入量和輸出量都和時(shí)間無關(guān)，表示它們之間測系統(tǒng)的輸入量和輸出量都和時(shí)間無關(guān)，表示它們之間關(guān)系的是一個不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，在這種關(guān)系基關(guān)系的是一個不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，在這種關(guān)系基礎(chǔ)上，確定的檢測裝置性能參數(shù)稱為靜態(tài)特性。礎(chǔ)上，確定的檢測裝置性能參數(shù)稱為靜態(tài)特性。v1 1、靈敏度、靈敏度 傳感器或檢測系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出量變化和引起

25、此變傳感器或檢測系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)下輸出量變化和引起此變化的輸入量變化的比值。化的輸入量變化的比值。xysdxdys 輸入輸入-輸出特性曲線斜率輸出特性曲線斜率傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù) 若系統(tǒng)的輸出和輸入間有線性關(guān)系，則靈敏度s是一個常數(shù)。一般希望靈敏度在整個測量范圍內(nèi)保持常數(shù)，這樣，可得均勻刻度的標(biāo)尺，讀數(shù)方便，便于分析、處理測量結(jié)果。 對于線性系統(tǒng)：對于線性系統(tǒng)：靈敏度是其傳遞函數(shù)（輸出量與輸入量之比） 對于非線性系統(tǒng)：對于非線性系統(tǒng)：其靈敏度隨輸入量的變化而變化，常將其校正為線性系統(tǒng) 輸入輸出若為不同量綱，則s也有量綱；輸入輸出若為相同量綱，s則可理

26、解為放大倍數(shù)。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù) 若檢測系統(tǒng)由多個環(huán)節(jié)組成，各環(huán)節(jié)靈敏度分別為S1、S2、S3，且以串聯(lián)方式連接，則整個系統(tǒng)靈敏度為： y2y1S1S2S3xy0s1s2s3s傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v 例題例題1 某測溫系統(tǒng)由四個環(huán)節(jié)組成，各自靈敏度如下： 鉑電阻溫度傳感器： 0.35/ 電橋： 0.01V/ 放大器： 100（放大倍數(shù)） 筆試記錄儀： 0.1cm/V 求：（1）測溫系統(tǒng)的總靈敏度 （2）記錄儀筆尖位移4cm時(shí)，所對應(yīng)的溫度變化值傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳

27、感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v2、分辨率與分辨力分辨率與分辨力 用來表示儀表或裝置能夠檢測被測量的最小量變化最小量變化的性能指標(biāo)。 分辨力：分辨力：輸入量從某個任意值（非零值）緩慢增加，直到可以測量到輸出的變化為止，此時(shí)的輸入量的變化量即分辨力輸入量的變化量即分辨力。 即傳感器能檢測出被測信號的最小變化量。（傳感器能檢測出的輸即傳感器能檢測出被測信號的最小變化量。（傳感器能檢測出的輸入量的最小變化量）入量的最小變化量） 分辨率：分辨率：以最大量程的百分?jǐn)?shù)表示，即： 最小輸入量/輸入最大量程100%一般模擬式儀表的分辨力規(guī)定為最小刻度分格值的一半一般模擬式儀表的分辨力規(guī)定為最小刻度分格值的一半數(shù)字式儀表

28、的分辨力為最后一位的一個字。數(shù)字式儀表的分辨力為最后一位的一個字。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v3、線性度、線性度 對于理性的測量系統(tǒng)（儀表），其靜態(tài)特性可由下列方程式表示：nnxaxaxaxaay332210傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)假設(shè)假設(shè)a0已被校準(zhǔn)已被校準(zhǔn)理想情況：只有奇次項(xiàng)：只有偶次項(xiàng)：普通情況：sxya155331xaxaxay4422xaxaynnxaxaxaxay33221xay1傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù) 當(dāng)靜態(tài)特性曲線為曲線時(shí)，即存在非線性時(shí)，常

29、用一條直線來近似地表示實(shí)際的非線性特性，這種方法稱為“線性化”，所采用的直線成為擬合直線擬合直線。 線性度：線性度：檢測系統(tǒng)實(shí)測的輸入-輸出特性曲線與擬合直線之間的最大偏差與滿量程輸出的百分比。%100FSfYmE傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù) 由于線性度是以所參考的擬合直線為基準(zhǔn)線得到的，所以基準(zhǔn)線不同，所得的線性度就不同。 采取不同方法選取擬合直線，所得的不同線性度如下： 理論線性度； 端基線性度； 最小二乘法線性度；傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v 理論線性度：理論線性度：采用理論直線作為擬合直線，即選取連接

30、理連接理論曲線坐標(biāo)零點(diǎn)和滿量程輸出點(diǎn)的直線論曲線坐標(biāo)零點(diǎn)和滿量程輸出點(diǎn)的直線。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v 端基線性度端基線性度：擬合直線通過實(shí)際特性曲線的起點(diǎn)和滿量通過實(shí)際特性曲線的起點(diǎn)和滿量程點(diǎn)程點(diǎn)。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v 最小二乘法線性度最小二乘法線性度：使擬合直線與特性曲線上各點(diǎn)偏差的擬合直線與特性曲線上各點(diǎn)偏差的平方和為最小平方和為最小。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v4、遲滯、遲滯 遲滯特性表明檢測系統(tǒng)在正向（輸入量增大）正向（輸入量增大）和反向（輸

31、入量反向（輸入量減?。p?。┬谐唐陂g，輸入-輸出特性曲線不一致的程度。 即對同樣大小的輸入量，檢測系統(tǒng)在正反行程中會對應(yīng)兩個大小不同的輸出量。通過實(shí)驗(yàn)，找出輸出量的最大差值，并以滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示，即遲滯大小。 遲滯可能由儀表元件存在能量吸收或傳動機(jī)構(gòu)的摩擦、間隙等原因造成。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器檢測技術(shù)檢測技術(shù)v5、重復(fù)性重復(fù)性v6、穩(wěn)定性穩(wěn)定性v7、漂移漂移v8、測量范圍與量程測量范圍與量程 測量范圍：測量范圍：正常工作條件下，檢測系統(tǒng)或儀表能夠測量的被測量值的總范圍。通常以測量范圍的下限值和上限值表示。 量程：量程：測量范圍上限值與下限值的代數(shù)差。 給

32、出測量范圍即知被測量的上、下限和量程，但僅知道量程，卻無法判斷測量范圍。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v測量方法測量方法v測量誤差測量誤差傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v 一、測量方法一、測量方法 1、測量的基本概念、測量的基本概念 測量是通過實(shí)驗(yàn)對客觀事物取得定量信息即數(shù)量概念的過程，借助于一定的儀器或設(shè)備，將被測量與同性質(zhì)的單位標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，從而獲得關(guān)于被測量的定量信息。 標(biāo)準(zhǔn)量：標(biāo)準(zhǔn)量：指國際或國內(nèi)公認(rèn)的性能穩(wěn)定的量，稱為測量單位。傳知萬物傳知萬物

33、感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差電流電流質(zhì)量質(zhì)量光強(qiáng)光強(qiáng)熱力學(xué)溫標(biāo)熱力學(xué)溫標(biāo)長度長度物質(zhì)的量物質(zhì)的量時(shí)間時(shí)間七個基本七個基本SI單位單位傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差平面角平面角弧度弧度（rad）兩個兩個輔助單位輔助單位立體角立體角球面度球面度（s）傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v 一、測量方法一、測量方法 2、測量結(jié)果：、測量結(jié)果： 數(shù)值大小；數(shù)值大??； 測

34、量單位測量單位 3、測量過程：測量過程： 比較、示差、平衡、讀數(shù)比較、示差、平衡、讀數(shù)四個步驟四個步驟 測量過程的核心：比較測量過程的核心：比較 但是，并非被測量與標(biāo)準(zhǔn)量都能直接比較，大多情況下，被測大多情況下，被測量與標(biāo)準(zhǔn)量并非同性質(zhì)的量，即量綱不同。量與標(biāo)準(zhǔn)量并非同性質(zhì)的量，即量綱不同。此時(shí)，都是將被測量和標(biāo)準(zhǔn)量變換成雙方易于比較的中間變量進(jìn)行比較，即需要“轉(zhuǎn)換”。 非電量電測的核心：轉(zhuǎn)換非電量電測的核心：轉(zhuǎn)換 傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v一、測量方法一、測量方法 4、測量方法含義、測量方法含義 是實(shí)

35、現(xiàn)測量過程所采用的具體方法，應(yīng)當(dāng)根據(jù)被被測量的性質(zhì)、特點(diǎn)測量的性質(zhì)、特點(diǎn)和測量任務(wù)的要求測量任務(wù)的要求選擇適當(dāng)?shù)臏y量方法。 正確可靠的測量結(jié)果依據(jù)：正確可靠的測量結(jié)果依據(jù)： 測量方法和測量儀器的測量方法和測量儀器的正確選擇、正確操作、正確選擇、正確操作、測量數(shù)測量數(shù)據(jù)的據(jù)的正確處理正確處理。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v一、測量方法一、測量方法 5、測量方法分類、測量方法分類 按測量過程分類按測量過程分類 直接測量 間接測量 按測量方式分類按測量方式分類 偏差式測量 零位式測量 微差式測量 按是否與被測對象

36、接觸按是否與被測對象接觸 接觸式測量 非接觸式測量 按被測對象的變化特點(diǎn)按被測對象的變化特點(diǎn) 靜態(tài)測量 動態(tài)測量傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v一、測量方法一、測量方法 6、直接測量與間接測量、直接測量與間接測量 直接測量：直接測量：用事先分度或標(biāo)定好的測量儀表，直接讀取被測量測量結(jié)果的方法。 優(yōu)點(diǎn)：直觀、簡便、迅速（工程測量中廣泛應(yīng)用） 缺點(diǎn)：測量精度不高 間接測量：間接測量：對和被測量有確定函數(shù)關(guān)系的幾個量進(jìn)行測量，再將測量值代入函數(shù)關(guān)系式，經(jīng)計(jì)算得到所需結(jié)果。 缺點(diǎn)：測量手續(xù)多，花費(fèi)時(shí)間長 常在以下情況

37、使用：直接測量不方便、間接測量結(jié)果較直接測量更準(zhǔn)確、沒有相應(yīng)直接測量的儀表時(shí)采用。),(21xxfy 傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v 一、測量方法一、測量方法 7、偏差式、零位式、微差式測量、偏差式、零位式、微差式測量 偏差式測量：偏差式測量：利用測量儀表指針相對于刻度初始點(diǎn)的位移（即偏差）來決定被測量的測量方法。從儀表刻度上直接讀取被測量，包括大小和單位，又稱“直讀法”。 儀表內(nèi)沒有標(biāo)準(zhǔn)量具，只有經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)量具校準(zhǔn)過的標(biāo)尺或刻度盤。測量時(shí)，利用儀表指針在標(biāo)尺上的示值讀取被測量的數(shù)值，是以間接比較方式測量。

38、優(yōu)點(diǎn)：簡單、迅速（工程測量廣泛應(yīng)用） 缺點(diǎn)：精度不高 傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v一、測量方法一、測量方法 7、偏差式、零位式、微差式測量、偏差式、零位式、微差式測量 零位式測量：零位式測量：用已知的標(biāo)準(zhǔn)量去平衡或抵消被測量的作用，并用指零式儀表來檢測測量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，從而判定被測量值等于已知標(biāo)準(zhǔn)量的方法。又稱“零式法”或“平衡式測量法”。 這種測量方法，標(biāo)準(zhǔn)量具處于測量系統(tǒng)中，提供一個可調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)量，被測量可直接與標(biāo)準(zhǔn)量比較，測量誤差主要取決于標(biāo)準(zhǔn)量具的誤差，因此，測量精度較高。只要零式器的靈敏度足夠

39、高，零位式測量法的測量準(zhǔn)確度幾乎等于標(biāo)準(zhǔn)量的準(zhǔn)確度。（常用于實(shí)驗(yàn)室作為精密測量的一種方法） 缺點(diǎn)：需要平衡操作，測量過程較復(fù)雜，花費(fèi)時(shí)間長，即使采用自動平衡操作，反應(yīng)速度也受到限制，因此，只適于變化緩慢的被測量。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v一、測量方法一、測量方法 7、偏差式、零位式、微差式測量、偏差式、零位式、微差式測量 微差式測量：微差式測量：綜合零位式測量和偏差式測量的優(yōu)點(diǎn)而提出的測量方法。 基本思路：基本思路：將被測量x的大部分作用先與已知標(biāo)準(zhǔn)量N的作用相抵消，剩余部分即=x-N，再用偏差法測量。

40、 設(shè)法使差值很小，這樣可選用高靈敏度的偏差式儀器測量。只要足夠小，測量準(zhǔn)確度基本取決于標(biāo)準(zhǔn)量的準(zhǔn)確度。 優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)速度快，精度高 常用在實(shí)驗(yàn)室中作精密測量，也廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)線控制參數(shù)的測量上。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v二、測量誤差二、測量誤差 1、基本概念（、基本概念（1）真值：一個物理量在一定條件下所呈現(xiàn)的客觀大小或真實(shí)數(shù)值。真值：一個物理量在一定條件下所呈現(xiàn)的客觀大小或真實(shí)數(shù)值。 要想得到真值必須利用要想得到真值必須利用理想的量具或測量儀器理想的量具或測量儀器進(jìn)行進(jìn)行無誤差的測無誤差的測量量。由此推

41、斷，物理量的真值實(shí)際是無法測得的。由此推斷，物理量的真值實(shí)際是無法測得的。 具體原因：具體原因： 一是：理想量具或測量儀器即測量過程的參考比較標(biāo)準(zhǔn)只是一一是：理想量具或測量儀器即測量過程的參考比較標(biāo)準(zhǔn)只是一個純理論值，按照國際計(jì)量委員會對單位標(biāo)準(zhǔn)量的定義，則沒有符個純理論值，按照國際計(jì)量委員會對單位標(biāo)準(zhǔn)量的定義，則沒有符合的可供實(shí)際使用的測量參考標(biāo)準(zhǔn)；合的可供實(shí)際使用的測量參考標(biāo)準(zhǔn)； 二是：在測量過程中由于各種主觀、客觀因素的影響，做到無二是：在測量過程中由于各種主觀、客觀因素的影響，做到無誤差測量是不可能的。誤差測量是不可能的。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)

42、未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v二、測量誤差二、測量誤差 1、基本概念（、基本概念（2） 指定值：因?yàn)榻^對真值不可知，一般由國家設(shè)立各種指定值：因?yàn)榻^對真值不可知，一般由國家設(shè)立各種盡可能維持不變的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)（或基準(zhǔn)），以法令的形盡可能維持不變的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)（或基準(zhǔn)），以法令的形式指定其所體現(xiàn)的量值作為計(jì)量單位的指令值。式指定其所體現(xiàn)的量值作為計(jì)量單位的指令值。 例如：指定國家計(jì)量局保存的鉑銥合金圓柱體質(zhì)量原器的質(zhì)量為例如：指定國家計(jì)量局保存的鉑銥合金圓柱體質(zhì)量原器的質(zhì)量為1Kg等。等。 國際間通過互相比對來保持一定程度的一致，指定值也叫約定真國際間通過互相比對來保持一定程度的

43、一致，指定值也叫約定真值，一般可代替真值。值，一般可代替真值。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v二、測量誤差二、測量誤差 1、基本概念（、基本概念（3） 實(shí)際值：實(shí)際測量中不可能都直接與國家基準(zhǔn)相比對，實(shí)際值：實(shí)際測量中不可能都直接與國家基準(zhǔn)相比對，所以國家通過一系列各級實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成量值傳遞所以國家通過一系列各級實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成量值傳遞網(wǎng)，把國家基準(zhǔn)所體現(xiàn)的計(jì)量單位逐級比較并傳遞到網(wǎng)，把國家基準(zhǔn)所體現(xiàn)的計(jì)量單位逐級比較并傳遞到日常工作儀器或量具上。日常工作儀器或量具上。 在每一級的比較中，都以上一級標(biāo)準(zhǔn)所體

44、現(xiàn)的值當(dāng)做準(zhǔn)確無誤的在每一級的比較中，都以上一級標(biāo)準(zhǔn)所體現(xiàn)的值當(dāng)做準(zhǔn)確無誤的值，稱為實(shí)際值或相對真值。值，稱為實(shí)際值或相對真值。 例如：如果更高一級測量器具的誤差為本級測量器具誤差的例如：如果更高一級測量器具的誤差為本級測量器具誤差的1/31/10，就可認(rèn)為更高一級測量器具的測量值（示值）為真值。，就可認(rèn)為更高一級測量器具的測量值（示值）為真值。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v二、測量誤差二、測量誤差 1、基本概念（、基本概念（4） 標(biāo)稱值：測量器具上標(biāo)定的數(shù)值。標(biāo)稱值：測量器具上標(biāo)定的數(shù)值。 由于制造和測量

45、精度不夠及環(huán)境等因素的影響，標(biāo)稱由于制造和測量精度不夠及環(huán)境等因素的影響，標(biāo)稱值并不一定等于它的真值或?qū)嶋H值。因此，在標(biāo)出測量器值并不一定等于它的真值或?qū)嶋H值。因此，在標(biāo)出測量器具的標(biāo)稱值時(shí)，通常還要標(biāo)出它的誤差范圍和準(zhǔn)確度等級。具的標(biāo)稱值時(shí)，通常還要標(biāo)出它的誤差范圍和準(zhǔn)確度等級。 例如：某電阻標(biāo)稱值為例如：某電阻標(biāo)稱值為1K，誤差，誤差1%，即意味著，即意味著該電阻實(shí)際值是該電阻實(shí)際值是? XD7低頻信號發(fā)生器頻率刻度的工作誤差低頻信號發(fā)生器頻率刻度的工作誤差3%1Hz，如在額定工作條件下該儀器頻率刻度是，如在額定工作條件下該儀器頻率刻度是100Hz（標(biāo)稱值），則實(shí)際值（標(biāo)稱值），則實(shí)際值=

46、?傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v二、測量誤差二、測量誤差 1、基本概念（、基本概念（5） 示值：由測量器具指示的被測量量值為測量器具的示示值：由測量器具指示的被測量量值為測量器具的示值，也稱測量值（包括數(shù)值和單位）。值，也稱測量值（包括數(shù)值和單位）。 一般情況，示值與測量儀表的讀數(shù)不同，讀數(shù)是儀器刻度盤上直一般情況，示值與測量儀表的讀數(shù)不同，讀數(shù)是儀器刻度盤上直接讀到的數(shù)字。接讀到的數(shù)字。 如：以如：以100分度表示分度表示50mA的電流表，當(dāng)指針指在刻度盤的電流表，當(dāng)指針指在刻度盤50，即，即讀數(shù)是讀數(shù)是

47、50，而示值是，而示值是25mA。數(shù)字式儀表，通常示值和讀數(shù)是統(tǒng)一的。數(shù)字式儀表，通常示值和讀數(shù)是統(tǒng)一的。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差測量基本值測量基本值測量值測量值實(shí)際值實(shí)際值指定值指定值真值真值傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v二、測量誤差二、測量誤差 1、基本概念（、基本概念（6） 測量誤差：檢測結(jié)果和被測量的客觀真值之間存在的差測量誤差：檢測結(jié)果和被測量的客觀真值之間存在的差別。別。 只能根據(jù)需要和可能將誤差限制在一

48、定范圍內(nèi)，而不可能完全消除。只能根據(jù)需要和可能將誤差限制在一定范圍內(nèi)，而不可能完全消除。 測量誤差的主要來源：測量誤差的主要來源：工具誤差、環(huán)境誤差、方法誤差、人員誤差工具誤差、環(huán)境誤差、方法誤差、人員誤差 測量誤差的分類測量誤差的分類 按誤差的表示方法分：絕對誤差、相對誤差按誤差的表示方法分：絕對誤差、相對誤差 按誤差出現(xiàn)的規(guī)律分：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差按誤差出現(xiàn)的規(guī)律分：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、粗大誤差 按被測量與時(shí)間的關(guān)系分：靜態(tài)誤差、動態(tài)誤差按被測量與時(shí)間的關(guān)系分：靜態(tài)誤差、動態(tài)誤差傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差

49、關(guān)于測量與誤差v二、測量誤差二、測量誤差 2、絕對誤差、絕對誤差 儀表的指示值（測量值）與被測量真值之間的差值。儀表的指示值（測量值）與被測量真值之間的差值。 絕對誤差： 有符號，有單位 被測量真值： 修正值（校正量）： 修正值：與絕對誤差絕對值相等但符號相反的值。修正值：與絕對誤差絕對值相等但符號相反的值。 測量儀器的修正值可通過檢定由上一級標(biāo)準(zhǔn)給出，可以是表格、曲測量儀器的修正值可通過檢定由上一級標(biāo)準(zhǔn)給出，可以是表格、曲線或函數(shù)表達(dá)式等。線或函數(shù)表達(dá)式等。一般儀表送上級計(jì)量部門檢定，主要目的就是獲得準(zhǔn)確的修正值，利用修正值和儀器指示值可得到被測量的實(shí)際值，即含有誤差的指示值加上修正值后，可

50、消除誤差影響。 0 xx cxxx0c傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差 例如：某電流表測得電流示值為0.83mA,查該電流表檢定證書得知該電流表在0.8mA及附近的修正值都為-0.02mA，則被測電流實(shí)際值是？ 當(dāng)被測量相同情況下，絕對誤差越小，說明指示值越當(dāng)被測量相同情況下，絕對誤差越小，說明指示值越接近真值，測量精度越高。接近真值，測量精度越高。 例如：一儀器測量10的長度，絕對誤差0.001， 另一儀器測量200的長度，絕對誤差是0.01。傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未

51、來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v二、測量誤差二、測量誤差 3、相對誤差、相對誤差 儀表指示值的絕對誤差與被測量真值（實(shí)際值）的比值。儀表指示值的絕對誤差與被測量真值（實(shí)際值）的比值。 實(shí)際相對誤差實(shí)際相對誤差 相對誤差比絕對誤差能更好地說明測量的精確程度。 實(shí)際測量中，若真值未知，或測量誤差不大，可用指示值代替真值計(jì)算相對誤差， 即示值相對誤差示值相對誤差 相對誤差評定測量精度也有局限性，只能說明不同被測量的測量精度，但不適于衡量儀表本身的質(zhì)量。因?yàn)橥粌x表在整個測量范圍的相對誤差不是定值，被測量越小，相對誤差越大。%100%1000001xxxxr%1001xr傳知萬物傳

52、知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差v二、測量誤差二、測量誤差 4、引用誤差（滿度相對誤差）、引用誤差（滿度相對誤差） 絕對誤差與儀表量程的比值：絕對誤差與儀表量程的比值： 最大引用誤差：整個量程中，可能出現(xiàn)的絕對誤差最大值與儀表量程最大引用誤差：整個量程中，可能出現(xiàn)的絕對誤差最大值與儀表量程的比值。的比值。 一臺確定的儀表或檢測系統(tǒng)，滿度誤差是一個定值。滿度誤差實(shí)一臺確定的儀表或檢測系統(tǒng)，滿度誤差是一個定值。滿度誤差實(shí)際給出了儀表各量程內(nèi)絕對誤差的最大值。際給出了儀表各量程內(nèi)絕對誤差的最大值。 我國電工儀表的準(zhǔn)確度等級就是

53、按照滿度誤差分級的：我國電工儀表的準(zhǔn)確度等級就是按照滿度誤差分級的：0.1級、級、0.2級、級、0.5級、級、1.0級、級、1.5級、級、2.0級、級、2.5級、級、5.0級級%100L%100Lmm傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來傳知萬物傳知萬物 感創(chuàng)未來感創(chuàng)未來認(rèn)識傳感器認(rèn)識傳感器關(guān)于測量與誤差關(guān)于測量與誤差 例如：精度等級為例如：精度等級為0.5的儀表，表明準(zhǔn)確度等級是的儀表，表明準(zhǔn)確度等級是0.5級，它的滿度誤級，它的滿度誤差不超過差不超過0.5%。 例例1：某電壓表：某電壓表s=1.5，計(jì)算它在，計(jì)算它在0100V量程中的最大絕對誤差。量程中的最大絕對誤差。 一般來說，測量儀器在同

54、一量程不同示值處的絕對誤差實(shí)際上未一般來說，測量儀器在同一量程不同示值處的絕對誤差實(shí)際上未必處處相等，但在沒有修正值可利用的情況下，只能按最壞情況處理，必處處相等，但在沒有修正值可利用的情況下，只能按最壞情況處理，即認(rèn)為儀器在同一量程各處的絕對誤差是一個常數(shù)且等于最大絕對誤即認(rèn)為儀器在同一量程各處的絕對誤差是一個常數(shù)且等于最大絕對誤差，這種處理叫做差，這種處理叫做誤差的整量化。誤差的整量化。 為減小測量中的示值誤差，在進(jìn)行量程選擇時(shí)應(yīng)盡可能使示值接為減小測量中的示值誤差，在進(jìn)行量程選擇時(shí)應(yīng)盡可能使示值接近滿度值，近滿度值，一般以示值不小于滿度值的一般以示值不小于滿度值的2/3為宜。為宜。 例例2：某：某1.0級電流表的滿度值（量程上限值）是級電流表的滿度值（量程上限值）是100A，求測量值分，求測量值分別為別為100A、80A、20A時(shí)的絕對誤差和示值相對誤差。時(shí)的絕