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检测技术与应用 DetectingTechnology Application 长沙大学电子与通信工程系 主讲 张丹 T 53871200 1 电子与通信工程系 张丹 检测技术与应用 课程名称 现代测试技术 检测技术 课程性质 专业 必修 课 2 课程考核 平时成绩30 实验成绩20 考试成绩50 总学时 40学时 理论 32学时 实验 8学时 3 4 实验装置 5 自制非晶合金磁敏传感器 6 电阻式远传压力表 感应式流量表 称重传感器 CCD传感器 7 质子旋进式磁敏传感器 压阻式液位传感器 光敏传感器 温度传感器 8 风力参数传感器 地震检波器 反射式光敏传感器 磁 气 力敏传感器 超声传感器 9 基础知识物理量物理现象测量技术 传感器原理 检测技术 测试系统基本电路 测量误差理论 温度与湿度测量 位移与位置测量 速度与加速度测量 力与压力的测量 气体与烟雾测量 物体探伤测量 电量测量 光电测控电路 室内音质的测量 课程主要内容 传感器的工作原理 结构 主要参数 检测电路及其典型应用 检测技术基本知识 10 1 传感器课程 2 仪表技术与传感器http www i 3 传感器世界 4 中国传感器 5 传感器技术http www sensor 6 21IC中国电子网 7 传感技术学报网 8 传感器资讯网 参考网站 11 第1章检测技术基本知识 1 1检测技术概述 1 检测技术的作用和任务 12 我们是在狭义的范围内来学习检测技术中的一些基础知识 包括基本理论 基本物理量测试技能两个方面 13 14 4 传感器的发展动态 传感器分类 15 常用传感器的分类 传感器的应用 汽车行业 生产自动控制 日常生活等等 16 1 2信号的基本知识 1 信号其及基本运算 17 18 1 3测试系统的基本结构与类型 19 1 测试系统的基本型结构 1 传感器 2 信号调理 3 数据采集卡 板 4 计算机 20 2 测试系统的标准接口型 标准通用型也是由模块 如台式仪器或插件板 组合而成 所有模块的对外接口都按规定标准设计 组成系统时 若模块是台式仪器 用标准的无源电缆将各模块接插联接起来就构成系统 若模块为插件板 只要将各插件板插入标准机箱即可 组建这类系统非常方便 例如GPIB GeneralPurposeInterfaceBus 系统 VXI就属于这类系统 虽然首次投资大 但有利于组建大 中型测量系统 系统的结构形式可分为专门接口型和标准通用接口型 专门接口型是将一些具有一定功能的模块相互连接而成 由于模块千差万别 组成系统时相互间接口十分麻烦 而且模块是系统不可分割的一部分 不能单独使用 缺乏灵活性 21 3 测试系统的闭环控制型 闭环控制型是指应用于闭环控制系统中的测试系统 过程的自动控制大体上可归纳为以下三个环节 1 实时数据采集 对过程中的有关物理量的瞬时值进行采样 2 实时判断决策 对采集的表征过程状态的物理量进行运算分析 判断决策 并按已定的原则决定下一步过程控制的措施 3 实时控制 根据决策 按照自动控制理论实时地对各个执行机构发出控制信号 22 1 4测试系统的基本特性 动态特性用数学来描述有三种形式 时域中的微分方程 复频域中的传递函数和频域中的频率特性 也称为频率响应 频谱 测试系统的静态特性 是当被测对像为恒定信号时 在这种情况下 测试系统输入与输出的关系 静态特性的基本参数有 零位 点 值 灵敏度 线性度 分辨率 滞后度 准确度 可靠性等 测试系统的动态特性 当输入量随时间变化时测试系统输入与输出的关系 是反映其测量动态信号的能力 23 1 5线性系统的性质与理想测试系统 24