儀表檢測(cè)-緒論

檢測(cè)儀表與控制裝置檢測(cè)儀表與控制裝置1教材：《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)》化學(xué)工業(yè)出版社，郁有文，2005?！哆^程檢測(cè)技術(shù)及儀表》化學(xué)工業(yè)出版社，杜維等，2004。《傳感器與測(cè)試技術(shù)》國防工業(yè)大學(xué)出版社，葉湘濱等，2007?！秱鞲衅髟?、設(shè)計(jì)與應(yīng)用》（第四版），國防科技大學(xué)出版社，劉迎春、葉湘濱，2002。教材：《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)》化學(xué)工業(yè)出版社，郁有文，2課程概述：※專業(yè)必修課☆學(xué)分：2.5☆學(xué)時(shí)：40理論＋8實(shí)驗(yàn)※主要內(nèi)容基礎(chǔ)知識(shí)引論緒論檢測(cè)技術(shù)機(jī)方法分析測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理過程參數(shù)檢測(cè)技術(shù)溫度檢測(cè)壓力檢測(cè)流量檢測(cè)物位檢測(cè)成分檢測(cè)儀表系統(tǒng)分析儀表系統(tǒng)及理論分析變送單元和顯示單元課程概述：※專業(yè)必修課基礎(chǔ)知識(shí)引論3課程概述：※成績構(gòu)成出勤（5%）

作業(yè)（5%）實(shí)驗(yàn)（20%）期末考試（70%）

課程概述：※成績構(gòu)成出勤（5%）4緒論§1.1檢測(cè)的含義§1.2檢測(cè)的作用和地位§1.3檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成§1.4檢測(cè)方法的分類§1.5檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向緒論§1.1檢測(cè)的含義51.1檢測(cè)的含義檢測(cè)（Detection）定義：利用各種物理、化學(xué)效應(yīng)，選擇合適的方法與裝置，將生產(chǎn)、科研、生活等各方面的有關(guān)信息通過檢查與測(cè)量的方法，賦予定性或定量結(jié)果的過程稱為檢測(cè)技術(shù)。即：確定被測(cè)對(duì)象的屬性和量值為目的的全部操作1.1檢測(cè)的含義檢測(cè)（Detection）定義：利用各種物6被測(cè)信息：傳感器、檢測(cè)儀器、檢測(cè)裝置、檢測(cè)系統(tǒng)全部操作：檢測(cè)過程：信號(hào)采集、信號(hào)處理、信號(hào)顯示、信號(hào)輸出物理量（光、電、力、熱、磁、聲、…）被測(cè)對(duì)象：宇宙萬物（固液氣體、動(dòng)物、植物、天體……）檢測(cè)器具：化學(xué)量（PH、成份…）生物量（酶、葡萄糖、…）……被測(cè)信息：傳感器、檢測(cè)儀器、檢測(cè)裝置、檢測(cè)系統(tǒng)全部操作：檢測(cè)7例：曹沖稱象方法：比較法；裝置：船、石頭、小秤；檢查、測(cè)量，從而得到：定性、定量的結(jié)果。例：曹沖稱象方法：比較法；裝置：船、石頭、小秤；檢查、測(cè)量，8例：空調(diào)機(jī)測(cè)量控制室溫空氣被測(cè)對(duì)象：被測(cè)信息：檢測(cè)器具：操作過程：

室內(nèi)空氣溫度

溫度傳感器---熱電阻、熱電偶

熱敏電阻

電信號(hào)

處理

顯示空調(diào)機(jī)例：空調(diào)機(jī)測(cè)量控制室溫空氣被測(cè)對(duì)象：被測(cè)信息：檢測(cè)器具：操作91.2檢測(cè)的作用和地位傳感技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)并列成為支撐整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱。

獲取信息是儀器科學(xué)的基本任務(wù)儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)的源頭是信息社會(huì)賴以存在和發(fā)展的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。1.2檢測(cè)的作用和地位傳感技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)并列成101.2檢測(cè)的作用和地位

工業(yè)生產(chǎn)倍增器

科學(xué)研究先行官

社會(huì)物化法官

軍事戰(zhàn)斗力1.2檢測(cè)的作用和地位工業(yè)生產(chǎn)倍增器科學(xué)研究11工業(yè)生產(chǎn)倍增器檢測(cè)技術(shù)是帶動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)增長的一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域在美國：檢測(cè)技術(shù)占4%，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長66%工業(yè)生產(chǎn)倍增器檢測(cè)技術(shù)是帶動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)增長的一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域12檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用在線檢測(cè)：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位….檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用在線檢測(cè)：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝13機(jī)械手在汽車加工中的應(yīng)用機(jī)械手在汽車加工中的應(yīng)用14檢測(cè)技術(shù)在汽車中的應(yīng)用日新月異發(fā)動(dòng)機(jī)：向發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元（ECU）提供發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況信息，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況進(jìn)行精確控制溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等

汽車傳感器：汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，關(guān)鍵部件，核心技術(shù)內(nèi)容

普通轎車：約安裝幾十到近百只傳感器，豪華轎車：傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只。

底盤：控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)等車速、踏板、加速度、節(jié)氣門、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油溫車身：提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等溫度、濕度、風(fēng)量、日照、加速度、車速、測(cè)距、圖象等檢測(cè)技術(shù)在汽車中的應(yīng)用日新月異發(fā)動(dòng)機(jī)：向發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元15儀表檢測(cè)-緒論16檢測(cè)技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用與日俱增

家用電器：數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)：自動(dòng)對(duì)焦---紅外測(cè)距傳感器自動(dòng)感應(yīng)燈：亮度檢測(cè)---光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測(cè)---熱敏電阻、熱電偶電話、麥克風(fēng)：話音轉(zhuǎn)換---駐極電容傳感器遙控接收：紅外檢測(cè)---光敏二極管、光敏三極管辦公商務(wù)：可視對(duì)講、可視電話：圖像獲取---面陣CCD掃描儀：文檔掃描---線陣CCD紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測(cè)---光敏二極管、光敏三極管醫(yī)療衛(wèi)生：電子血壓計(jì)：血壓檢測(cè)---壓力傳感器血糖測(cè)試儀、膽固醇檢測(cè)儀---離子傳感器檢測(cè)技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用與日俱增家用電器：數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼17超市打印秤便攜式超市打印秤便攜式18人體秤

人體秤19熱敏電阻體溫表漫反射型光電開關(guān)熱敏電阻體溫表漫反射型光電開關(guān)20儀表檢測(cè)-緒論21儀表檢測(cè)-緒論22胎兒的B超影像超聲波在醫(yī)學(xué)檢查中的應(yīng)用胎兒的B超影像超聲波在醫(yī)學(xué)檢查中的應(yīng)用23科學(xué)研究的先行官

諾貝爾獎(jiǎng)獲得者R.R.Ernst說“現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步越來越依靠尖端儀器的發(fā)展”

俄國化學(xué)家門捷列夫指出“科學(xué)是從測(cè)量開始的”

近80年來，與科學(xué)儀器密切相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者達(dá)38人科學(xué)研究的先行官諾貝爾獎(jiǎng)獲得者R.R.Ernst說“241989年：美國IBM公司阿爾馬登研究中心的科學(xué)家DonEigler，成功地用掃描隧道顯微鏡(IBM科學(xué)家GerdBinnig和HeinrichRohrer)在鎳晶體表面移動(dòng)原子，對(duì)單個(gè)原原子進(jìn)行了重排，寫成了由35個(gè)氙原子排列成的“IBM”三個(gè)字母。1989年：美國IBM公司阿爾馬登研究中心的科學(xué)家D25電子天平的精度可達(dá)十萬分之一克。電子天平的精度可達(dá)十萬分之一克。26軍事戰(zhàn)斗力

1991年海灣戰(zhàn)爭精確制導(dǎo)炸彈和導(dǎo)彈占8%

2003年伊拉克戰(zhàn)爭90%

1994年美國防部建立自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)執(zhí)行局立體作戰(zhàn)軍事戰(zhàn)斗力1991年海灣戰(zhàn)爭精確制導(dǎo)炸彈和導(dǎo)彈占8%27檢測(cè)技術(shù)在軍事上的應(yīng)用美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器---OICW夜視瞄準(zhǔn)機(jī)系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)激光測(cè)距儀：可精確定位目標(biāo)。在發(fā)射20毫米高爆彈時(shí)，激光測(cè)距儀可將目標(biāo)的距離信息自動(dòng)傳輸至高爆彈的爆炸引信，以便精確的設(shè)定引爆時(shí)間檢測(cè)技術(shù)在軍事上的應(yīng)用美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器---OIC28美國國家導(dǎo)彈防御計(jì)劃---NMD檢測(cè)技術(shù)在國防領(lǐng)域的應(yīng)用1.地基攔截器2.早期預(yù)警系統(tǒng)3.前沿部署(如雷達(dá)）4.管理與控制系統(tǒng)5.衛(wèi)星紅外線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng):探測(cè)和發(fā)現(xiàn)敵人導(dǎo)彈的發(fā)射并追蹤導(dǎo)彈的飛行軌道。攔截器：能識(shí)別真假彈頭，敵友方美國國家導(dǎo)彈防御計(jì)劃---NMD檢測(cè)技術(shù)在國防領(lǐng)域的應(yīng)用1.29檢測(cè)技術(shù)在航天領(lǐng)域舉足輕重飛行器測(cè)控---檢測(cè)飛行器姿態(tài)、發(fā)電機(jī)工況，控制與操縱

火箭測(cè)控---檢測(cè)火箭狀況、姿態(tài)、軌跡

檢測(cè)技術(shù)在航天領(lǐng)域舉足輕重飛行器測(cè)控---檢測(cè)飛行器姿態(tài)30“阿波羅10”：火箭部分---2077個(gè)傳感器飛船部分---1218個(gè)傳感器檢測(cè)參數(shù)---加速度、溫度、壓力、振動(dòng)、流量、應(yīng)變、聲學(xué)等。神州飛船：185臺(tái)（套）儀器裝置“阿波羅10”：火箭部分---2077個(gè)傳感器飛船部分---31阿波羅17月球車阿波羅17月球車32美國“勇氣號(hào)”火星車美國“勇氣號(hào)”火星車33美國“別動(dòng)隊(duì)”無人機(jī)法國“紅隼”無人機(jī)微型無人機(jī)美國“別動(dòng)隊(duì)”無人機(jī)法國“紅隼”無人機(jī)微型無人機(jī)34“物化法官”檢查產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)環(huán)境污染識(shí)別指紋假鈔查服違禁藥物偵破刑事案件“物化法官”檢查產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)環(huán)境污染識(shí)別指紋假鈔查服35……教學(xué)實(shí)驗(yàn)、氣象預(yù)報(bào)、大地測(cè)繪、災(zāi)情預(yù)報(bào)、交通指揮、……涵蓋吃穿用、農(nóng)輕重、海陸空1.2檢測(cè)的作用和地位……教學(xué)實(shí)驗(yàn)、氣象預(yù)報(bào)、大地測(cè)繪、災(zāi)情預(yù)報(bào)、交通指揮、……涵361.3檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成被測(cè)對(duì)象觀察者激勵(lì)裝置標(biāo)定裝置測(cè)量裝置傳感器物理量信號(hào)調(diào)理電量信號(hào)處理電量顯示記錄電量/數(shù)字量反饋控制1.3檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成被測(cè)對(duì)象觀察者激勵(lì)裝置標(biāo)測(cè)量裝置傳感器37各部分的作用：傳感器：感受被測(cè)量（非電量）的變化并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?。傳感器是拾取信?hào)的裝置，在非電量電測(cè)系統(tǒng)中占有重要位置，它獲得信號(hào)的正確與否直接影響到測(cè)量系統(tǒng)最終輸出結(jié)果的精度以及測(cè)量結(jié)果的正確與否。傳感器隨物理量及變換原理的不同而不同。中間變換裝置：對(duì)接收到的電信號(hào)用硬件電路進(jìn)行分析處理或經(jīng)A/D變換后用軟件進(jìn)行信號(hào)分析。記錄顯示儀器：將測(cè)量結(jié)果顯示出來，提供給觀察者或其它自動(dòng)控制裝置。

各部分的作用：38常見的化工儀表：檢測(cè)儀表(包括各種參數(shù)的測(cè)量和變送)顯示儀表(包括模擬量顯示和數(shù)字量顯示)控制儀表(包括氣動(dòng)、電動(dòng)控制儀表及數(shù)字式控制器)執(zhí)行器(包括氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)等執(zhí)行器)各類儀表之間的關(guān)系常見的化工儀表：各類儀表之間的關(guān)系39儀表檢測(cè)-緒論40儀表檢測(cè)-緒論41儀表檢測(cè)-緒論42儀表檢測(cè)-緒論43集散式微機(jī)流量控制系統(tǒng)集散式微機(jī)流量控制系統(tǒng)441.4檢測(cè)方法的分類測(cè)量方法：實(shí)現(xiàn)被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量比較得出比值的方法，稱為測(cè)量方法。

根據(jù)獲得測(cè)量值的方法分為：直接測(cè)量：電流表測(cè)電流、彈簧秤稱重量間接測(cè)量：測(cè)水塔的水量、曹沖稱象組合測(cè)量：若干個(gè)被測(cè)量及測(cè)量量的情況1.4檢測(cè)方法的分類測(cè)量方法：實(shí)現(xiàn)被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量比較得出比45電子卡尺(直接測(cè)量)電子卡尺(直接測(cè)量)46阿基米德測(cè)量皇冠的比重間接測(cè)量阿基米德測(cè)量皇冠的比重間接測(cè)量47開環(huán)測(cè)量：閉環(huán)測(cè)量：特點(diǎn)：簡單、直觀、明了；測(cè)量精度不高特點(diǎn)：精度高；復(fù)雜、成本高、要求高傳感器輸入量x輸出量y傳感器輸入量x輸出量y放大反向傳感器開環(huán)測(cè)量與閉環(huán)測(cè)量開環(huán)測(cè)量：閉環(huán)測(cè)量：特點(diǎn)：簡單、直觀、明了；測(cè)量精度不高特48

根據(jù)測(cè)量方式分為：偏差式測(cè)量：用儀表指針的位移（即偏差）決定被測(cè)量的量值。模擬電流/壓表、體重秤等。零位式測(cè)量：指零儀表指零時(shí)，被測(cè)量與已知標(biāo)準(zhǔn)量相等。天平、電位差計(jì)等。微差式測(cè)量：將被測(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。游標(biāo)卡尺等。根據(jù)測(cè)量方式分為：49儀表檢測(cè)-緒論50

根據(jù)測(cè)量條件分為：等精度測(cè)量：用相同儀表與測(cè)量方法對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量。不等精度測(cè)量：用不同精度的儀表或不同的測(cè)量方法，或在環(huán)境條件相差很大時(shí)對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量。根據(jù)測(cè)量條件分為：51

根據(jù)被測(cè)量變化的快慢分為：靜態(tài)測(cè)量：是指被測(cè)量在測(cè)量過程中認(rèn)為是固定不變的，對(duì)這種被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量的方法為靜態(tài)測(cè)量。靜態(tài)測(cè)量不需要考慮時(shí)間因素對(duì)測(cè)量的影響。動(dòng)態(tài)測(cè)量：是指被測(cè)量在測(cè)量過程中是隨時(shí)間不斷變化的，對(duì)這種被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量的方法為動(dòng)態(tài)測(cè)量。根據(jù)被測(cè)量變化的快慢分為：52靜態(tài)測(cè)量靜態(tài)測(cè)量53動(dòng)態(tài)測(cè)量地震測(cè)量振動(dòng)波形動(dòng)態(tài)測(cè)量地震測(cè)量振動(dòng)波形54

根據(jù)測(cè)量敏感元件是否與被測(cè)介質(zhì)接觸可分為：接觸式測(cè)量非接觸式測(cè)量根據(jù)測(cè)量敏感元件是否與被測(cè)介質(zhì)接觸可分為：55接觸式測(cè)量

接觸式測(cè)量56非接觸式測(cè)量

例：雷達(dá)測(cè)速車載電子警察非接觸式測(cè)量

例：雷達(dá)測(cè)速車載電子警察57根據(jù)被測(cè)量是否在加工過程中可分為：離線測(cè)量在線測(cè)量根據(jù)被測(cè)量是否在加工過程中可分為：58產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)（離線測(cè)量）產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)（離線測(cè)量）59汽車凸輪軸主軸徑多砂輪磨床的工作示意圖在線測(cè)量汽車凸輪軸主軸徑多砂輪磨床的工作示意圖在線測(cè)量601.5檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向智能化微型化網(wǎng)絡(luò)化虛擬化軟測(cè)量技術(shù)1.5檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向智能化61儀表檢測(cè)-