安全检测技术总复习.ppt

总复习 一 检测技术基础知识1 测量误差的基本概念 真值 约定真值 相对真值 标称值 示值 绝对误差 相对误差 引用误差 最大引用误差 2 系统误差产生的原因及确定方法 定值和变值 变值方法有马列科夫准则 累进性系统误差 和阿贝赫梅特准则 周期性系统误差 以及系统误差的消除方法 3 粗大误差的处理方法 莱伊特准则和格拉布斯准则 4 有效数字的化整规则和误差的0 5原则 5 传感器静态特性 线性度 实测的检测系统输入 输出特性曲线与拟合直线之间最大偏差与满量程输出的百分比 又称非线性误差 灵敏度 传感器在稳态下输出增量与输入增量的比值 对线性传感器灵敏度就是直线的斜率 对非线性传感器灵敏度为一变量 重复度 传感器在输入量按同一方向作全量程多次测试时 所得特性曲线不一致的程度 滞后度 在等精度测量条件下 定义全量程范围内 当输入量由小增大和由大减小时 对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之差的最大值与全量程之比称为滞后度 迟滞现象 检测系统在正向和反向行程期间 输入 输出特性曲线不一致的程度 分辩力与阈值 分辨率是指传感器能够检测到的最小输入增量 阈值指输入小到某种程度时输出不再变化的 X称为阈值 或称门槛灵敏度 指输入零点附近的分辨能力 稳定性 表示传感器在一较长时间内保持性能参数的能力 6 传感器的动态特性衡量阶跃响应指标 最大超调量 p 延迟时间td 上升时间tr 峰值时间tp 响应时间ts 7 仪表防爆的基本原理 正压型防爆 隔爆型防爆 本质安全型防爆 8 课后题 上述任何一个参数变换均会引起电阻变化 求导数 金属应变片的电阻R为 代入 二 安全检测常用传感器 1 电阻应变片式传感器工作原理 3 2电阻式传感器 相对变化 金属丝 金属丝体积不变 材料力学 3 2电阻式传感器 有 则定义金属丝的灵敏系数 灵敏度系数受两个因素影响 受力后材料几何尺寸的变化 即 1 2 受力后材料的电阻率发生的变化 即d 3 2电阻式传感器 对确定的金属材料 导电率不变 金属丝应变片 结论 金属电阻丝的电阻相对变化与轴向应变成正比 2 电阻应变式传感器的测量电路 3 差动变极距电容传感器的工作原理和灵敏度 运算放大器电路 4 电感式传感器的输出特性 5 压电效应及有关压电传感器的计算 6 光电传感器 光电效应 外光电效应 光电导效应 光生伏特效应 光电器件的基本特性等 7 霍尔传感器的工作原理 8 传感器的选用指标 9 课后题 三 生产工艺参数检测仪表 1 温标及温标的转换 2 双金属温度计和压力式温度计工作原理 3 热电偶的基本定律 材料 相关计算及参考端的处理方法 4 铜热电阻的相关计算 热电偶传感器两种不同类型的金属导体 导体两端分别接在一起构成闭合回路 当两个结点温度不等 T T0 有温差时 回路里会产生热电势 形成电流 这种现象称为热电效应 接触电动势 温差电动势 热扩散 自由电子浓度 热电偶必须用不同材料做电极 在T T0两端必须有温差梯度 这是热电偶产生热电势的必要条件 中间导体定律 当引入第三导体C时 只要C导体两端温度相同 回路总电势不变 中间温度定律 在热电偶测温回路中TC为热电极上某点温度 热电偶AB 在结点温度为T T0时的热电势EAB T T0 等于结点温度T TC和TC T0时的热电势 参考电极定律 已知热电极A B与参考电极C组成热电偶在结点温度为 T T0 时热电动势分别为EAC T T0 EBC T T0 则相同温度下 由A B两种热电极配对后的热电动势EAB可由下面公式计算 EAB T T0 EAC T T0 EBC T T0 热电偶的热电动势与温度的关系表 称这分度表 掌握查分度表得到测量温度 冷端温度升高时 如果ab间电位差正好等于减小的热电动势值 输出的电动势不受自由端温度的变化影响 即起到了自动补偿作用 冷端补偿器电路图 注意 桥臂RCu必须和热电偶的冷端靠近 使处于同一温度之下 mV EAB T T0 T0 T0 T A B a b U Uab RCu R1 R2 R3 R 两个热电偶并联连接测量两点平均温度两热电偶正向串联得两点温度之和两热电偶反向串联得两点温度差热电偶的结构 普通型热电偶 铠装热电偶 薄膜热电偶 金属热电阻 铂热电阻 Pt10 Pt100 铜热电阻Rt R0 1 a1t 200 O 0 850 热敏电阻 1 正温度系数热敏电阻器 PTC 2 负温度系数热敏电阻器 NTC 3 突变型负温度系数热敏电阻器 CTR 集成温度传感器 电流输出型 电压输出型 5 黑体的三大辐射定律和辐射测温方法 6 压力的不同描述方法 液柱式压力计工作原理