传感器与检测技术西安理工大学.ppt

检测技术 赵 锴 副教授 第一节 检测的基本概念 一、仪器仪表学科和行业特点 1. 多学科交叉综合 ? 知识面宽 2. 仪器门类繁多 ? 一专多能 3. 对新技术敏感 ? 知识更新快 4. 共同基础 ? 适用于通才教育 ? 专业：测控技术与仪器 二、相关基本概念 测量：以确定被测对象属性量值为目的的全部操作，是认识物质世界的一种方法。 仪器：对物质世界的信息进行测量与控制的基础手段和设备，是人们对物质（自然界）实体及其属性进行观察、监视、测定、验证、记录、传输、变换、显示、分析处理和控制的各种器具与系统的总称。 检测的基本概念 检测是意义更为广泛的测量。 检：力图发现被测对象中的某些待测量并以信号形式表示出来。 测：将待测信号进行量化。 检测技术（也称测试技术）的内容: 测量 ＋ 试验 （以定性或定量方式获取被测对象的某种信息，具有探索、分析、研究的特征） 工程检测技术：对生产过程和运动对象实施定性检查和定量测量的技术。 相关概念: 测量、测试、检验、检定及比对等 计量学是关于测量的科学，是研究测量、保证量值统一和准确的一门科学。研究内容有：计量单位及其基准，标准的建立、保存和使用，测量方法和计量器具，测量不确定度，测量者进行测量的能力以及计量法制和管理等。也包括研究物理常数和物质标准，材料特性的准确测定。 测量：以确定量值为目的的一组操作，也就是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。 测试：具有试验性质的测量。也可以理解为试验和测量的全过程。 检验：判断被测物理量是否合格（是否在规定的范围内）的过程，通常不一定要求测出具体值。也可以理解为不要求知道具体值的测量。检验的主要对象是工件。 检定：为评价计量器具是否符合法定要求所进行的全部工作，包括检查、加标记和出具检定证书。检定的主要对象是计量器具。 比对：在规定的条件下，对相同不确定度等级的同类基准、标准或工作用器具之间的量值进行比较的过程。 溯源性:通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准，通常是与国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性。 校准：按照明确的、由文件规定的步骤进行的一组操作，是可以溯源到国家标准或其它可以接受的标准的。 三、被测量的分类 电 量：电压、电流、功率、电阻、电容、电感、相位、功 率因数等； 非电量（五大类）： (1) 热工量 温度、热量、比热、热流、热分布，压力、压差、真 空度，流量、流速，物位、液位、界面等； (2) 机械量 位移、形状，力、应力、力矩，重量、质量，转速、 线速度，振动、加速度、噪声等； (3) 物性和成分量 气体成分、液体成分、固体成分、酸碱度、盐 度、浓度、粘度、粒度、密度、比重等； (4) 光学量 光强、光通量、光照度、辐射能量等； (5) 状态量 颜色、透明度、磨损量、裂纹、缺陷、表面质量等。 四、检测技术的地位和作用 1. 信息化是科学技术发展必然 四、检测技术的地位和作用 获取信息是仪器科学的基本任务 仪器仪表是信息工业的源头 仪器仪表是信息产业的重要组成部分 检测仪器仪表的作用 工业生产 倍增器 科学研究 先行官 军事 战斗力 社会 物化法官 检测技术在工业生产领域的应用： 在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位… 离线检测：零件参数、尺寸与形位公差、品质参数 作 用：现代工程装备中，检测环节的成本约占8~12% 运载火箭试制费有一半用于仪器仪表。 检测技术在汽车中的应用日新月异 五、检测系统的基本组成 信息提取：传感器将被测信号转换成电信号。 信号转换存储及传输：将信号转换成传输方便、功率足够、可被传输、存储、记录并具有驱动能力的电压量。 信号显示和记录：显示和记录测试信号。 信号处理及分析：找出被测信息的规律，给出测得信息的精确度，作为研究、鉴定依据或控制信号。 五、检测系统的基本组成 检测技术的三种功能： 1、过程中参数测量的功能 2、过程中参数监测控制的功能 3、测量数据分析、处理和判断功能 例 经非线性补偿的测试系统，其温度读数y跟被测温度T成线性关系。 六、单位制 六、单位制 六、单位制 六、单位制 六、单位制 六、单位制 第二节 检测技术研究的主要内容 测量原理是实现测量所依据的物理、化学、生物等现象与 有关定律的总体。