第一章 检测技术的基本概念

第一章检测技术的基础知识1.2

测量误差及修正1.3

传感器的基本特性1.4

传感器的标定1.5

传感器的选用1.1

检测技术的基本概念11.1.1检测技术

检测技术室以研究自动检测系统中的信息提取、信息装换以及信息处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。检测仪表的基本组成第一过程：将人们无法感受的被测信息转换成可以直接感受的信息。第二过程：根据规则将被测参数与相应的单位进行比较，通过合适的形式给出被测参数的具体信息。任务：物理量变换、信号传输处理、测量结果显示。1.1

检测技术的基本概念21.1.2自动检测系统

自动检测系统是自动测量、自动计量、自动保护、自动诊断、自动信号处理等系统的总称。自动检测系统组成包含：被检测量、敏感元件、电子测量电路、输出单元。系统的区别在于输出单元。1.1检测技术的基本概念341.1.3传感器1、传感器传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的检测装置。2、传感器的组成

1）敏感元件：完成预变换的功能，直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的器件。2）转换元件：是能将感觉到的被测非电量参数转换为电量的器件。弹性敏感元件（敏感元件）、热电偶（敏感元件、转换元件）。3）转换电路：将传感元件输出的电参量再转换成易于处理的电压、电流或频率量等信号。3、传感器的分类

工作原理分类法；能量转换情况分类法；转换原理分类法；使用分类法；1.1检测技术的基本概念4现代检测系统的组成561.2.1误差的基本概念及表示方法1、绝对误差：输出值与被测参数真值之间差值。2、

相对误差：绝对误差Δx与真值或实际值之比相对误差值小，其测量精度就高。3、引用相对误差：仪表绝对误差与仪表量程比。

最大引用误差γMAX＝（最大绝对误差/量程）×100％

1.2测量误差及修正6检测仪表精度等级精度等级G用检测系统最大引用相对误差去掉百分号后的数字来表示精度等级。

GB776-76《测量指示仪表通用技术条件》规定，测量指示仪表精度等级G分0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七个等级。符合计量规范检测仪器都满足：1.2测量误差及修正1.2.2误差的分类与来源（误差出现的规律）分类：1、系统误差

在相同条件下多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持恒定，或在改变时，与某一个或几个因素成函数关系的有规律的误差。2、随机误差

服从统计规律的误差称为随机误差，简称随差，又称偶然误差。3、粗大误差粗大误差是一种显然与实际值不符的误差。含有粗大误差的测量值称为坏值或异常值，处理数据时应剔除掉。1.2测量误差及修正1.2.3系统误差和随机误差的表达式1、系统误差2、随机误差两式相加表明各次测量值的绝对误差等于系统误差

和随机误差的代数和。1.2测量误差及修正1.2.4基本误差和附加误差基本误差仪表在规定的标准条件下所产生的误差；检测仪表等级由基本误差决定。

附加误差当仪表的使用条件偏离标准（额定）工作条件，就会出现附加误差。1.2测量误差及修正1.2.5系统误差的发现与校正1、系统误差的发现与判别（1）实验对比法

通过改变产生系统误差的条件而进行的不同的测量，以发现系统误差。这种方法适用于发现不变的系统误差。（2）剩余误差观察法

剩余误差为某测量值与测量平均值之差。根据测量数据的各个剩余误差大小和符号的变化规律，可以直接有误差数据和误差曲线图形来判断有无系统误差。1.2测量误差及修正

（a）正负相间无规律，不存在系统误差。（b）有规律递增（递减）含线性系统误差。（c）有规律变化含周期性系统误差（d）有规律含线性和周期性系统误差（3）不同公式计算标准误差比较法

贝塞尔公式和佩捷斯公式计算比较。若则怀疑测量中存在系统误差。2、系统误差的校正（1）补偿法（2）差分法（3）比值补偿法（4）测量数据的修正1.2测量误差及修正1.3.1传感器的静态特性1、精确度（1）精密度：随机误差大小的标志，精密度高意味着随机误差小。（2）准确度：系统误差大小的标志，准确度高意味着系统误差小。（3）精确度（精度）：精密度与准确度的总和，精确度高说明精密度和准确度都高。2