检测技术绪论

1、会计学1检测技术绪论检测技术绪论第1页/共82页检测技术概述测量概论（误差理论与数据处理）传感器基本特性应变式电感式电容式压电式磁电式热电式光电式（光电检测技术）半导体（气敏、湿敏）超声波红外辐射数字式信号调理数据采集抗干扰技术等第2页/共82页2022-5-23第3页/共82页2022-5-24方法：比较法；装置：船、石头、小秤；检查、测量，从而得到：定性、定量的结果。第4页/共82页1.1 检测技术的工程应用 检测技术是人类认识和改造客观世界的基础；检测技术的水平，在相当程度上影响科学技术发展的速度和深度；先进的检测技术已成为生产系统不可缺少的组成部分。 5第5页/共82页1、机电工程中的

2、应用 a)机械手、机器人中的传感器 转动/移动位置传感器、力传感器、视觉传感器、听觉传感器、接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传感器。 在各种自动控制系统中，检测环节起着系统感官的作用，是其重要组成部分。密歇根大学的机械手装配模型广州中鸣数码的机器狗6第6页/共82页b) AGV自动送货车 超声波测距传感器、判断建筑物内人和物所在位置；红外线色彩传感器控制运动轨迹和AGV小车位置识别；条形码传感器，货品识别。香港理工AGV模型7第7页/共82页切削力传感器，加工噪声传感器，超声波测距传感器、红外接近开关传感器等。密歇根大学数字化工厂8c) 生产加工过程监测 第8页/共82页2、流程工

3、业设备运行状态监控 在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在线监测系统。 石化企业输油管道、储油罐等压力容器的破损和泄露检测。9第9页/共82页10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.第10页/共82页3、产品质量测量 在汽车、机床等设备，电机、发动机等零部件出厂时，必须对其性能质量进行测量和出厂检验。 图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数包括润滑油温度、冷却水温度、燃油压力及发动机转速等。通过对抽样汽车的测试，工程师可以了解产品质量。汽车扭距测量机床加工精度测量11第11页/共82页12检测技术在汽车中

4、的应用日新月异发动机：向发动机的电子控制单元（ECU）提供发动机的工作状况信息， 对发动机工作状况进行精确控制 温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等 汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容 普通轿车：约安装几十到近百只传感器， 豪华轿车：传感器数量可多达二百余只。 底 盘：控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等 车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温 车 身：提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等 温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等 第12页/共82页13第13页/共82页4、楼宇控制与安全防护 为使建筑物成为安全

5、、健康、舒适、温馨的生活、工作环境，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。在楼宇中应用了许多检测技术，如闯入监测、空气监测、温度监测、电梯运行状况。 图示为某公司楼宇自动化系统。该系统分为：电源管理、安全监测、照明控制、空调控制、停车管理、水/废水管理和电梯监控。烟雾传感器亮度传感器红外人体探测器14第14页/共82页5、家庭与办公自动化 在家电产品和办公自动化产品设计中，人们大量的应用了传感器和检测技术来提高产品性能和质量。全自动洗衣机中的传感器：衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器(洗净度) 液位传感器，电阻传感器(衣物烘干检测)。指纹传感器透光率传感器温湿

6、度传感器温度传感器15第15页/共82页16检测技术在日常生活中的应用与日俱增 家用电器：数码相机、数码摄像机：自动对焦-红外测距传感器数字体温计：接触式-热敏电阻，非接触式-红外传感器自动感应灯：亮度检测-光敏电阻空调、冰箱、电饭煲：温度检测-热敏电阻、热电偶电话、麦克风：话音转换-驻极电容传感器遥控接收：红外检测-光敏二极管、光敏三极管办公商务：可视对讲、可视电话：图像获取-面阵CCD扫描仪：文档扫描-线阵CCD红外传输数据：红外检测-光敏二极管、光敏三极管医疗卫生：电子血压计：血压检测 - 压力传感器血糖测试仪、胆固醇检测仪 - 离子传感器第16页/共82页6、其他应用航天农业交通医学1

7、7第17页/共82页鼠标:光电位移传感器摄象头:CCD传感器麦克风:电容传声器声卡:A/D卡 + D/A卡软驱:速度,位置伺服7、PC机中的检测技术应用18第18页/共82页美军研制的未来单兵作战武器-OICW 夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术激光测距仪：可精确的定位目标。在发射20毫米高爆弹时，激光测距仪可将目标的距离信息自动传输至高爆弹的爆炸引信，以便精确的设定引爆时间。第19页/共82页飞行器测控 - 检测飞行器姿态、发电机工况，控制与操纵 火箭测控 - 检测火箭状况、姿态、轨迹 第20页/共82页“阿波罗10”：火箭部分-2077个传感器飞船部分-1218个传感器，检测参数-加速度

8、、温度、压力、 振动、流量、应变、 声学、神州飞船：185台（套）仪器装置第21页/共82页2022-5-222第22页/共82页红外扫描区域人造卫星第23页/共82页海浪振动检测系统浮标深海地沟第24页/共82页2022-5-225第25页/共82页教学实验、气象预报、大地测绘、灾情预报、交通指挥、涵盖 吃穿用、农轻重、海陆空第26页/共82页2022-5-227第27页/共82页2022-5-228第28页/共82页2022-5-229不带微处理器时 自动检测技术系统原理框图第29页/共82页2022-5-230第30页/共82页2022-5-231第31页/共82页2022-5-232第

9、32页/共82页2022-5-233第33页/共82页2022-5-234光柱显示的特点：一目了然第34页/共82页2022-5-235数字式仪表的特点： 准确，但最后一位经常跳动不止。热敏电阻第35页/共82页2022-5-236LED、LCD的特点：第36页/共82页2022-5-237 特点能显示复杂的图形和曲线第37页/共82页2022-5-238第38页/共82页2022-5-239特点 能在计算机中存储测量到的波形及数据，可随时重放，价格适中。第39页/共82页2022-5-240 主要用来记录和存储被检测对象的动态变化过程。第40页/共82页2022-5-241 数据处理装置主要

10、是指计算机，将复杂的系统用到频谱分析仪。第41页/共82页2022-5-242继电器插座 所谓执行机构通常是指各种继电器，电磁铁、电磁阀门、电磁调节阀、伺服电动机等，它们在电路中是起通断、控制、调节、保护等作用的电器设备。第42页/共82页2022-5-243第43页/共82页2022-5-244第44页/共82页2022-5-245电磁阀门 电磁阀门只有通断两种状态。 流体第45页/共82页2022-5-246第46页/共82页2022-5-247第47页/共82页2022-5-248报警灯及喇叭第48页/共82页2022-5-249第49页/共82页2022-5-250数字电压、欧姆表第5

11、0页/共82页2022-5-251承受剧烈振动第51页/共82页2022-5-252月球车第52页/共82页2022-5-253火星车第53页/共82页2022-5-254“惠更斯”号登陆土卫六的效果图土卫六表面第54页/共82页2022-5-255安全检查 3.发展集成化、功能化的传感器 第55页/共82页2022-5-256面部 识别技术第56页/共82页2022-5-257第57页/共82页2022-5-258第58页/共82页思考题： 1.列出你身边的检测技术应用的例子。2.画出检测系统的组成框图。59第59页/共82页第2章 测量与误差2.1 测量的基本概念2.2 测量误差及分类2.

12、3 测量误差的分析与处理返回主目录第60页/共82页 2.1 测量的基本概念 在工程实践和科学实验中提出的检测任务是正确及时地掌握各种信息, 大多数情况下是要获取被测对象信息的大小, 即被测量的大小。这样，信息采集的主要含义就是测量, 取得测量数据。 第61页/共82页 测量是以确定量值为目的的一系列操作。 所以测量也就是将被测量与同种性质的标准量进行比较, 确定被测量对标准量的倍数。2.1.1 测量测量过程就是传感器从被测对象获取被测量的信息, 建立起测量信号, 经过变换、传输、处理, 从而获得被测量的量值。 第62页/共82页 实现被测量与标准量比较得出比值的方法, 称为测量方法。 对于测

13、量方法, 从不同角度, 有不同的分类方法。2 .1.2测量方法第63页/共82页1.根据获得测量值的方法可分为直接测量、间接测量和组合测量; 2.据测量方式可分为偏差式测量、零位法测量与微差法测量; 3.根据被测量变化快慢可分为静态测量与动态测量; 4.根据测量敏感元件是否与被测介质接触可分为接触测量与非接触测量; 5.根据测量系统是否向被测对象施加能量可分为主动式测量与被动式测量等。第64页/共82页偏差法：零位法：利用测量仪表的指针相对于刻度的偏差位移直接表示测量的数值利用指零机构的作用，使用被测量和已知标准量两者达到平衡，根据指零机构示值为零来确定被测量等于标准量值微差法：偏差法和零位法的结合被偿测量被测量余数被偿测量大值与标准量大体平衡第65页/共82页第66页/共82页最高、最低温度计第67页/共82页第68页/共82页第69页/共82页第70页/共82页第71页/共82页第72页/共82页第73页/共82页第74页/共82页第75页/共82页76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.第76页/共82页美军研制的未来单兵作战武器-OICW 夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术激光测距仪：可精确的定位目标。在发射