安全檢測(cè)技術(shù)

1、第一章第二章1、測(cè)量誤差的基本概念：在測(cè)量過(guò)程中，由于所選用的測(cè)試設(shè)備或?qū)嶒?yàn)手段不夠完善，周?chē)h(huán)境中存在各種干擾因素，以及檢測(cè)技術(shù)水平的限制等原因，必然使測(cè)量值和真值（被測(cè)對(duì)象某個(gè)參數(shù)的真實(shí)量值）之間存在著一定的差值，這個(gè)差值被稱(chēng)為測(cè)量誤差。（上課提問(wèn)過(guò)）2、真值：被測(cè)量的真實(shí)值稱(chēng)為真值。 1）約定真值；2）相對(duì)真值：相對(duì)真值也叫實(shí)際值。 標(biāo)稱(chēng)值：計(jì)量或測(cè)量器具上標(biāo)注的量值，稱(chēng)為標(biāo)稱(chēng)值。 示值：檢測(cè)儀器（或系統(tǒng)）指示或顯示（被測(cè)參量）的數(shù)值叫示值，也叫測(cè)量真值或讀數(shù)。3、絕對(duì)誤差測(cè)量值（即示值）x與被測(cè)量的真值x0之間的代數(shù)差值x稱(chēng)為測(cè)量值的絕對(duì)誤差，即x=x-x0 式中,真值x0可為約定真值

2、，也可以是由高精度標(biāo)準(zhǔn)器所測(cè)得的相對(duì)真值。 相對(duì)誤差測(cè)量值（即示值）的絕對(duì)誤差x與被測(cè)參量真值x0的比值，稱(chēng)為檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)量值（示值）的相對(duì)誤差，該值無(wú)量綱，常用百分?jǐn)?shù)表示，即 。引用誤差測(cè)量值的絕對(duì)誤差x與儀表的滿量程L之比值，稱(chēng)為引用誤差。引用誤差通常也以百分?jǐn)?shù)表示最大引用誤差 容許（允許）誤差分貝誤差（查無(wú)此相關(guān)信息）4、測(cè)量誤差的分類(lèi)系統(tǒng)誤差（定值 和不定值） 在相同條件下，多次重復(fù)測(cè)量同一被測(cè)參數(shù)時(shí)，誤差的大小和符號(hào)保持不變或按某一確定的規(guī)律變化，這種測(cè)量誤差被稱(chēng)為系統(tǒng)誤差。其中,誤差值不變的稱(chēng)為定值系統(tǒng)誤差，其他的系統(tǒng)誤差稱(chēng)為變值系統(tǒng)誤差。（出現(xiàn)的有規(guī)律性） 準(zhǔn)確度一詞來(lái)表征系統(tǒng)誤差

3、的大小。隨機(jī)誤差 隨機(jī)誤差又稱(chēng)偶然誤差，它是指在相同條件下多次重復(fù)測(cè)量同一被測(cè)參數(shù)時(shí)，測(cè)量誤差的大小與符號(hào)均無(wú)規(guī)律變化，這類(lèi)誤差被稱(chēng)為隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差越大，精密度越低；反之，隨機(jī)誤差越小，精密度越高，即表明測(cè)量的重復(fù)性越好。粗大誤差精度等級(jí) 取最大引用誤差百分?jǐn)?shù)的分子作為檢測(cè)儀器（系統(tǒng)）精度等級(jí)的標(biāo)志。也即,G表示。我國(guó)常用0.1,0.2。檢測(cè)儀器（系統(tǒng)）精度等級(jí)選大不選?。?）變值系統(tǒng)誤差的確定 殘差觀察法6、隨機(jī)誤差的分析與處理粗大誤差的判別準(zhǔn)則：（1）賴(lài)以特準(zhǔn)則（也成準(zhǔn)則）（2）格拉布斯準(zhǔn)則（了解）7、測(cè)量數(shù)據(jù)處理的基本方法 有效數(shù)字 有效數(shù)字的化整原則若舍去部分的數(shù)值小于保留部分末位

4、的半個(gè)單位，則末位不變。例如，將下列數(shù)據(jù)保留到小數(shù)點(diǎn)后第二位：1.43481.43（因?yàn)?.00480.005)。若舍去部分的數(shù)值大于保留部分末位的半個(gè)單位，則末位加1。例如,將下列數(shù)據(jù)保留到小數(shù)點(diǎn)后第二位：1.435211.43（因?yàn)?.005210.005）。 若舍去部分的數(shù)值等于保留部分末位的半個(gè)單位，則末位湊成偶數(shù)，即末位為偶數(shù)時(shí)不變，為奇數(shù)時(shí)加1。例如，將下列數(shù)據(jù)保留到小數(shù)點(diǎn)后第二位：1.23501.24（因?yàn)?.0050=0.005）。8、檢測(cè)信號(hào)分析基礎(chǔ)信號(hào)是隨時(shí)間變化的物理量（電、光、文字、符號(hào)、圖像、數(shù)據(jù)等），可以認(rèn)為它是一種傳載信息的函數(shù)。（概念）信號(hào)分析是將一復(fù)雜信號(hào)分解

5、為若干簡(jiǎn)單信號(hào)分量的疊加，并以這些分量的組成情況去考察信號(hào)的特性。這樣的分解，可以抓住信號(hào)的主要成分進(jìn)行分析、處理和傳輸，使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。實(shí)際上，這也是解決所有復(fù)雜問(wèn)題最基本、最常用的方法。信號(hào)處理是指對(duì)信號(hào)進(jìn)行某種變換或運(yùn)算（濾波、變換、增強(qiáng)、壓縮、估計(jì)、識(shí)別等）。其目的是消弱信號(hào)中的多余成分，濾除夾雜在信號(hào)中的噪聲和干擾，或?qū)⑿盘?hào)變換成易于處理的形式。 信號(hào)處理包括時(shí)域處理和頻域處理。時(shí)域處理中最典型的是波形分析，示波器就是一種最通用的波形分析和測(cè)量?jī)x器。把信號(hào)從時(shí)域變換到頻域進(jìn)行分析和處理，可以獲得更多的信息，因而頻域處理更為重要。信號(hào)頻域處理主要指濾波，即是把信號(hào)中的有效信號(hào)提取出來(lái)

6、，抑制（削弱或?yàn)V除）干擾或噪聲的一種處理。進(jìn)行信號(hào)分析的方法通常分為：時(shí)域分析和頻域分析。檢測(cè)信號(hào)的分類(lèi)：一是按信號(hào)是否隨時(shí)間變化，將信號(hào)分為靜態(tài)信號(hào)與動(dòng)態(tài)信號(hào)；二是按照信號(hào)是否連續(xù)變化，將信號(hào)分為連續(xù)性和離散型信號(hào)，通常又把這兩種信號(hào)分別稱(chēng)為模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)；三是按信號(hào)是否能夠用一個(gè)確定性函數(shù)表示，將信號(hào)分為確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)。9、檢測(cè)信號(hào)的時(shí)域分析 （1）均值和絕對(duì)值（2）平均功率（均方值）和有效值（均方根值）信號(hào)的頻域分析 周期信號(hào)頻譜特點(diǎn)（1）離散性（2）諧波性（3）收斂性（課本和課件均無(wú)）10、檢測(cè)系統(tǒng)的基本特征通常把被測(cè)參量作為檢測(cè)系統(tǒng)的輸入（亦稱(chēng)為刺激）信號(hào)，而把檢測(cè)系統(tǒng)的輸

7、出信號(hào)稱(chēng)為響應(yīng)。（上課提問(wèn)過(guò)）檢測(cè)系統(tǒng)的基本特性一般分為兩類(lèi)：靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。檢測(cè)系統(tǒng)的特性分析通常應(yīng)用在下述三個(gè)方面：（1） 已知檢測(cè)系統(tǒng)的特性和輸出信號(hào)，推斷輸入信號(hào)。這就是通常應(yīng)用檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)測(cè)量未知量的的測(cè)量過(guò)程。（2） 已知檢測(cè)系統(tǒng)的特性和輸入信號(hào)，推斷估計(jì)輸出信號(hào)。通常應(yīng)用于組建多個(gè)環(huán)節(jié)的檢測(cè)系統(tǒng)。（3） 由檢測(cè)系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)，推斷檢測(cè)系統(tǒng)的特性。通常應(yīng)用于檢測(cè)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和研究。11、檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型可分為靜態(tài)數(shù)學(xué)模型和動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。 檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型主要三種形式：時(shí)域分析用的微分方程；復(fù)頻域分析用的傳遞函數(shù)；頻域分析用的頻率特性。12、傳遞函數(shù) 若檢測(cè)系統(tǒng)的初始條

8、件為零，則把檢測(cè)系統(tǒng)輸出（響應(yīng)函數(shù)）y（t）的拉氏變換Y（s），與檢測(cè)系統(tǒng)輸入（激勵(lì)函數(shù)）x（t）的拉氏變換X（s）之比，稱(chēng)為檢測(cè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G（s）。傳遞函數(shù)特點(diǎn)：(1)傳遞函數(shù)是測(cè)量系統(tǒng)本身各環(huán)節(jié)固有特性的反映，它不受輸入信號(hào)的影響，但包含瞬態(tài)、穩(wěn)態(tài)時(shí)間和頻率響應(yīng)的全部信息；(2)傳遞函數(shù)G（s）是通過(guò)把實(shí)際檢測(cè)系統(tǒng)抽象成數(shù)學(xué)模型后經(jīng)過(guò)拉氏變換得到的，它只反映檢測(cè)系統(tǒng)的響應(yīng)特性；(3)同一傳遞函數(shù)可能表征多個(gè)響應(yīng)特性相似，但具體物理結(jié)構(gòu)和形式卻完全不同的設(shè)備。 頻率（響應(yīng)）函數(shù)13、檢測(cè)系統(tǒng)的靜態(tài)特性 （1）.精確性準(zhǔn)確度精密度精確度（上課提問(wèn)過(guò)）（2）.穩(wěn)定性 穩(wěn)定度 測(cè)量?jī)x表的穩(wěn)定度

9、是指在規(guī)定工作條件的范圍內(nèi)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)儀表性能保持不變的能力。影響系數(shù) 使用儀表由于周?chē)h(huán)境，如環(huán)境溫度、大氣壓、振動(dòng)等外部狀態(tài)引起儀表示值的變化，以及電源電壓、波形、頻率等工作條件變化引起儀表示值的變化，統(tǒng)稱(chēng)為影響量。（熟知）14、靜態(tài)輸入、輸出特性1）靈敏度2）線性度 線性度是度量檢測(cè)系統(tǒng)輸出、輸入間線性程度的一種指標(biāo)。檢測(cè)系統(tǒng)輸入和輸出之間的關(guān)系曲線稱(chēng)為定度曲線定度曲線和理想直線的最大偏差與檢測(cè)系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)全量程輸出范圍之比為檢測(cè)系統(tǒng)的線性度，即 BA檢測(cè)范圍輸出范圍xy擬合曲線校準(zhǔn)曲線3）滯后度也稱(chēng)為回程誤差或變差，它是用來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)際檢測(cè)系統(tǒng)的特性與理想檢測(cè)系統(tǒng)特性差別的一項(xiàng)指標(biāo)。義在全

10、量程范圍內(nèi)，當(dāng)輸入量由小增大和由大減小時(shí)，對(duì)于同一個(gè)輸入量所得到的兩個(gè)數(shù)值不同的輸出量之差的最大值與全量程的比值稱(chēng)為滯后度，（以上兩圖曾作為重點(diǎn)講）4）測(cè)量范圍5）分辨率 分辨率是指系統(tǒng)有效地辨別緊密相鄰量值的能力，即檢測(cè)系統(tǒng)在規(guī)定的測(cè)量范圍內(nèi)所能檢測(cè)出被測(cè)輸入量的最小變化量。6）閾值7）重復(fù)性15檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 頻率響應(yīng)特性 G(j)頻率響應(yīng)函數(shù)1） 一階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、動(dòng)態(tài)特性參數(shù)及動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)(1) 一階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(2) 一階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)及動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：（1）時(shí)間常數(shù)T.（2）響應(yīng)時(shí)間2）二階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及動(dòng)態(tài)特性參數(shù)15、檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性技術(shù) 所謂可靠性是指在規(guī)定的工作

11、條件和工作時(shí)間內(nèi)，檢測(cè)與轉(zhuǎn)換裝置保持原有產(chǎn)品技術(shù)性能的能力。指標(biāo)有： 1）平均無(wú)故障時(shí)間MTBF 2）可信任概率P 3）故障率 4）有效度衡量檢測(cè)系統(tǒng)可靠性的綜合指標(biāo)是有效度5）防爆措施（儀表）（1）控制易爆氣體(2）控制爆炸范圍（3）控制引爆源。16、防凍及放熱問(wèn)題。17、電磁干擾的產(chǎn)生（老師輕描淡寫(xiě)的講的）（1）放電干擾 (2)電暈放電干擾(3)火花放電干擾(4)輝光、弧光放電干擾常用的抑制電磁干擾的措施 1）屏蔽技術(shù) .靜電屏蔽 .電磁屏蔽 .低頻磁屏蔽.驅(qū)動(dòng)屏蔽 2）接地技術(shù)課后畫(huà)的習(xí)題第三章 1、傳感器的定義：1.廣義的概念：傳感器是將被測(cè)物理量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為與其對(duì)應(yīng)的另一種（或同

12、種）物理量輸出的裝置。2.狹義的概念：傳感器是將被測(cè)非電物理量轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的并易于精確處理的電量或電參量輸出的一種監(jiān)測(cè)裝置。2、傳感器的作用：傳感器是實(shí)現(xiàn)檢測(cè)與自動(dòng)控制（遙感、遙測(cè)、遙控）的首要環(huán)節(jié)，而傳感技術(shù)是衡量科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。3、傳感器的分類(lèi)：1）按輸入量（被測(cè)對(duì)象）分類(lèi)：物理量傳感器（溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器）、化學(xué)量傳感器、生物量傳感器；2）按轉(zhuǎn)換原理分類(lèi)：結(jié)構(gòu)型傳感器、物性型傳感器；3）按能量轉(zhuǎn)換的方式分類(lèi)：有源型傳感器、無(wú)源型傳感器；4）按輸出信號(hào)的形式分類(lèi)：開(kāi)關(guān)式傳感器、模擬式傳感器、數(shù)字式傳感器；5）按輸入和輸出的特性分類(lèi)：線性傳感器、非線性傳感器。

13、4、結(jié)構(gòu)型傳感器：電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器。5、電阻式傳感器：是將非電量轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器。 原理：R=Pl/A (L：長(zhǎng)度、A：截面積、P：電阻率)若導(dǎo)體的三個(gè)參量中的一個(gè)或數(shù)個(gè)發(fā)生變化，則電阻值隨著變化。種類(lèi)：電位器式傳感器、電阻應(yīng)變式傳感器1、電位器式傳感器：通過(guò)滑動(dòng)觸點(diǎn)把位移轉(zhuǎn)換為電阻絲的長(zhǎng)度變化，從而改變電阻值大小，進(jìn)而再將這種變化值轉(zhuǎn)換成電壓或電流的變化值。 種類(lèi)：線繞式和非線繞式傳感器2、電阻應(yīng)變式傳感器：電阻應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻的變化，從而實(shí)現(xiàn)電測(cè)非電量的傳感器。 1）工作原理：電阻應(yīng)變片的工作原理是基于導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的“電阻應(yīng)變效

14、應(yīng)”（即在導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，它的電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。）和“壓阻效應(yīng)”（是指電阻材料受到載荷作用而產(chǎn)生應(yīng)力時(shí)，其電阻率發(fā)生變化的物理現(xiàn)象。）對(duì)于不同的材料，電阻率相對(duì)變化的受力效應(yīng)是不同的。 2）結(jié)構(gòu)與類(lèi)型：1、結(jié)構(gòu)：由敏感柵、基底、覆蓋層、引線、黏合劑構(gòu)成（利用金屬或半導(dǎo)體材料電阻絲（也稱(chēng)應(yīng)變絲）的應(yīng)變電阻效應(yīng)，可以制成測(cè)量試件表面應(yīng)變的敏感元件。為在較小的尺寸范圍內(nèi)敏感應(yīng)變，并產(chǎn)生較大的電阻變化，通常把應(yīng)變絲制成柵狀的應(yīng)變敏感元件，即電阻應(yīng)變計(jì)，簡(jiǎn)稱(chēng)應(yīng)變計(jì)。）2、類(lèi)型：（1）按加工方法：絲式應(yīng)變片、箔式應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片、薄膜應(yīng)變片（2）按敏感柵的材料：金屬應(yīng)變計(jì)和半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)兩大類(lèi) 3

15、）主要特性：靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性 靜態(tài)特性：是指應(yīng)變計(jì)感受不隨時(shí)間變化或變化緩慢的應(yīng)變時(shí)的輸出特性。 表征靜態(tài)特性的指標(biāo)主要有：靈敏度系數(shù)、橫向效應(yīng)、機(jī)械滯后、蠕變和零漂、應(yīng)變極限、絕緣電阻和最大工作電流等。1、 靈敏度系數(shù)（K）：將具有初始電阻值R的應(yīng)變計(jì)安裝于試件表面，在其軸線方向的單向應(yīng)力作用下，應(yīng)變計(jì)阻值的相對(duì)變化與試件表面軸向應(yīng)變之比即為靈敏度系數(shù)。應(yīng)變計(jì)的電阻應(yīng)變特性與單根電阻絲時(shí)不同，一般情況下，應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)小于相應(yīng)長(zhǎng)度單根應(yīng)變絲的靈敏系數(shù)。2、 橫向效應(yīng)：將直的金屬絲繞成敏感柵后，雖然長(zhǎng)度相同，但應(yīng)變狀態(tài)不同，應(yīng)變片敏感柵的電阻變化較直的金屬絲小，其靈敏系數(shù)降低了，這種現(xiàn)象稱(chēng)

16、為應(yīng)變片的橫向效應(yīng)。為了減小橫向效應(yīng)帶來(lái)的測(cè)量誤差，一般采用短接式或直角式橫柵，現(xiàn)在更多的是采用箔式應(yīng)變片，可有效克服橫向效應(yīng)的影響。3、 機(jī)械滯后：產(chǎn)生機(jī)械滯后的原因主要是敏感柵、基底和粘合劑在承受機(jī)械應(yīng)變后所留下的殘余變形所造成的。為了減小機(jī)械滯后，除選用合適的粘合劑外，最好在正式使用之前預(yù)先加、卸載若干次再正式測(cè)量，以減小機(jī)械滯后的影響。4、 蠕變和零漂：粘貼在試件上的應(yīng)變計(jì)，在溫度保持恒定、不承受機(jī)械應(yīng)變時(shí)，其電阻值隨時(shí)間而變化的特性，稱(chēng)為應(yīng)變計(jì)的零漂。如果在一定溫度下，使其承受恒定的機(jī)械應(yīng)變，應(yīng)變計(jì)電阻值隨時(shí)間而變化的特性，稱(chēng)為應(yīng)變計(jì)的蠕變。一般蠕變的方向與原應(yīng)變變化的方向相反。選用

17、彈性模量較大的粘貼劑和基底材料，有利于蠕變性能的改善。5、 應(yīng)變極限：應(yīng)變計(jì)的線性（靈敏系數(shù)為常數(shù)）特性，只有在一定的應(yīng)變限度范圍內(nèi)才能保持。當(dāng)試件輸入的真實(shí)應(yīng)變超過(guò)某一極限值時(shí)，應(yīng)變計(jì)的輸出特性將呈現(xiàn)非線性。在恒溫條件下，使非線性誤差達(dá)到10%時(shí)的真實(shí)應(yīng)變值，稱(chēng)為應(yīng)變極限6、 絕緣電阻和最大工作電流：應(yīng)變片絕緣電阻是指已粘貼的應(yīng)變片的引線與被測(cè)試件之間的電阻值。通常要求為50100M以上。不影響應(yīng)變片工作特性的最大電流稱(chēng)為最大工作電流。工作電流大，輸出信號(hào)就大，靈敏度也就高。但是電流過(guò)大時(shí)，會(huì)使應(yīng)變片發(fā)熱、變形，使零漂、蠕變?cè)黾樱踔翢龎摹Ｈ绻釛l件好，則電流可適當(dāng)大一些。 動(dòng)態(tài)特性：以正

18、弦變化的應(yīng)變?yōu)槔榻B應(yīng)變計(jì)的動(dòng)態(tài)特性。當(dāng)應(yīng)變按正弦規(guī)律變化時(shí)，應(yīng)變片反映出來(lái)的是應(yīng)變片敏感柵上各點(diǎn)應(yīng)變量的平均值，顯然與某一“點(diǎn)”的應(yīng)變值不同，應(yīng)變片所反映的波幅將低于真實(shí)應(yīng)變波，從而帶來(lái)一定的誤差。顯然這種誤差將隨著應(yīng)變片基長(zhǎng)的增加而增大。（了解）4）溫度效應(yīng)及其補(bǔ)償 溫度效應(yīng)：用應(yīng)變計(jì)測(cè)量時(shí)，通常希望工作溫度是恒定的，實(shí)際應(yīng)用時(shí)工作溫度可能偏離或超出常溫范圍，致使應(yīng)變計(jì)的工作特性改變而影響輸出。這種由溫度變化引起應(yīng)變計(jì)輸出變化的現(xiàn)象（也稱(chēng)溫度誤差）。 溫度效應(yīng)產(chǎn)生的原因：1. 溫度變化引起應(yīng)變片敏感柵電阻變化而產(chǎn)生附加應(yīng)變；2. 試件材料與敏感材料的線膨脹系數(shù)不同，使應(yīng)變片產(chǎn)生附加應(yīng)變。

19、 電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償：應(yīng)變片自補(bǔ)償法（通過(guò)精心選配敏感柵材料與結(jié)構(gòu)參數(shù)，使得當(dāng)溫度變化時(shí)，產(chǎn)生的附加應(yīng)變?yōu)榱慊蛳嗷サ窒?選擇式自補(bǔ)償應(yīng)變片，也稱(chēng)單絲自補(bǔ)償應(yīng)變片 雙絲自補(bǔ)償應(yīng)變片）、橋路補(bǔ)償法（橋路補(bǔ)償，也稱(chēng)補(bǔ)償片法，是最常用而且效果較好的線路補(bǔ)償方法。橋路補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，在常溫下補(bǔ)償效果好。但是當(dāng)溫度變化梯度較大時(shí)，很難做到工作片與補(bǔ)償片處于溫度完全一致的情況，因而會(huì)影響補(bǔ)償效果。）、熱敏電阻補(bǔ)償法5）電橋測(cè)量電路：應(yīng)變電橋、直流電橋、交流電橋彈性敏感元件：物體在外力作用下而改變?cè)瓉?lái)尺寸或形狀的現(xiàn)象稱(chēng)為變形，當(dāng)外力去掉后物體又能完全恢復(fù)其原來(lái)的尺寸和形狀，那么這種變形稱(chēng)為彈性變形。

20、具有彈性變形特性的物體稱(chēng)為彈性元件。6、 電容式傳感器：變極距(或稱(chēng)變間隙）型、變面積型和變介電常數(shù)型。7、 電感式傳感器：利用線圈自感或互感的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量的一種裝置。種類(lèi)：自感式傳感器、互感式傳感器（把被測(cè)的非電量轉(zhuǎn)變?yōu)榫€圈間互感系數(shù)變化的傳感器稱(chēng)為互感式電感傳感器）、電渦流式傳感器（金屬導(dǎo)體置于變化著的磁場(chǎng)中，導(dǎo)體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，稱(chēng)之為電渦流或渦流。這種現(xiàn)象稱(chēng)為渦流效應(yīng)）。8、 常用物性型傳感器：壓阻式傳感器、壓電式傳感器、光電式傳感器、霍爾傳感器。9、 壓阻式傳感器是利用固體的壓阻效應(yīng)制成的，主要用于測(cè)量壓力、加速度和載荷等參數(shù)。壓阻式傳感器有兩種類(lèi)型，一種是利用半導(dǎo)體材料的體電阻

21、做成粘貼式的應(yīng)變片，另一種是在半導(dǎo)體的基片上用集成電路工藝制成擴(kuò)散型壓敏電阻，用它作為傳感元件制成的傳感器，稱(chēng)固態(tài)壓阻式傳感器，也叫擴(kuò)散型壓阻式傳感器。10、半導(dǎo)體電阻率隨應(yīng)變所引起的變化稱(chēng)為半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)。11、硅壓阻式傳感器由外殼、硅膜片和引線組成。其核心部分做成杯狀的硅膜片，通常叫做硅杯。12、壓阻式傳感器的類(lèi)型：壓阻式壓力傳感器、壓阻式加速度傳感器。13、壓阻式傳感器的電阻值及靈敏度系數(shù)隨溫度變化而改變，將引起零點(diǎn)溫度漂移和靈敏度漂移。14、零點(diǎn)溫度漂移是由于擴(kuò)散電阻的阻值及其溫度系數(shù)不一致造成的。（零點(diǎn)溫度補(bǔ)償：一般用串、并聯(lián)電阻法補(bǔ)償）15、靈敏度溫度漂移是由于壓阻系數(shù)隨溫度變化

22、而引起的。溫度升高時(shí)，壓阻系數(shù)變小，溫度降低時(shí)，壓阻系數(shù)變大，說(shuō)明傳感器的靈敏度系數(shù)為負(fù)值。16、靈敏度溫度補(bǔ)償：溫度升高時(shí)，若提高電橋的電源電壓，使電橋的輸出適當(dāng)增大，反之，溫度降低時(shí)，若使電源電壓降低，電橋的輸出適當(dāng)減小，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器靈敏度的溫度補(bǔ)償。（方法：在電源回路中串聯(lián)二極管進(jìn)行溫度補(bǔ)償，電源采用恒壓源，當(dāng)溫度升高時(shí)，二極管的正向壓降減小，于是電橋的橋壓增加，使其輸出增大。）17、壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)，當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r(shí)，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新恢復(fù)不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為壓電效應(yīng)。18、逆向壓電效應(yīng)：是指

23、當(dāng)某晶體沿一定方向受到電場(chǎng)作用時(shí)，相應(yīng)的在一定的晶軸方向?qū)a(chǎn)生機(jī)械變形或機(jī)械應(yīng)力，又稱(chēng)電致伸縮效應(yīng)，當(dāng)外加電場(chǎng)撤去后，晶體內(nèi)部的應(yīng)力或變形也隨之消失。19、選用合適的壓電材料是設(shè)計(jì)高性能傳感器的關(guān)鍵。一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面： 轉(zhuǎn)換性能：具有較高的耦合系數(shù)或具有較大的壓電常數(shù)； 機(jī)械性能：壓電元件作為受力元件，希望它的機(jī)械強(qiáng)度高、機(jī)械剛度大。以期獲得寬的線性范圍和高的固有振動(dòng)頻率；電性能：希望具有高的電阻率和大的介電常數(shù)，以期望減弱外部分布電容的影響并獲得良好的低頻特性； 溫度和濕度穩(wěn)定性要好：具有較高的居里點(diǎn)、以期望得到寬的工作溫度范圍；時(shí)間穩(wěn)定性：壓電特性不隨時(shí)間蛻變。20、壓電材料：壓電晶

24、體（具有壓電特性的單晶體統(tǒng)稱(chēng)為壓電晶體。石英晶體是最典型而常用的壓電晶體。）、多晶壓電陶瓷（是一種經(jīng)極化處理后的人工多晶鐵電體。主要有極化的鐵電陶瓷（鈦酸鋇）、鋯鈦酸鉛等）、新型壓電材料（主要有有機(jī)壓電薄膜和壓電半導(dǎo)體等）。21、放大器的作用：1）放大壓電傳感器的微弱輸出信號(hào)；2）把傳感器的高阻抗輸出變換成低阻抗輸出。22、放大器的種類(lèi)：1）電壓放大器（阻抗變換器）：其輸出電壓與輸入電壓(壓電元件的輸出電壓)成正比。2）電荷放大器：其輸出電壓與輸入電荷成正比。23、壓電加速度傳感器的橫向靈敏度是指當(dāng)加速度傳感器感受到與其主軸向(軸向靈敏度方向)垂直的單位加速度振動(dòng)時(shí)的靈敏度，一般用它與主軸向靈

25、敏度的百分比來(lái)表示；稱(chēng)為橫向靈敏度比。24、光電器件是將光信號(hào)的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種傳感器件，其工作的物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。25、光電效應(yīng)：這種因?yàn)槲樟斯饽芎筠D(zhuǎn)換為該物體中某些電子的能量而產(chǎn)生的電效應(yīng)就稱(chēng)為光電效應(yīng)。26、光電效應(yīng)的種類(lèi)：1）外光電效應(yīng)：在光的作用下物體內(nèi)的電子逸出物體表面、向外發(fā)射的現(xiàn)象叫外光電效應(yīng)。（真空光電管、充氣光電管、光電倍增管）2）內(nèi)光電效應(yīng)（光電導(dǎo)效應(yīng)）：在光線作用下，物體的導(dǎo)電性能發(fā)生變化，引起電阻率或電導(dǎo)改變的現(xiàn)象稱(chēng)為內(nèi)光電效應(yīng)，也稱(chēng)光電導(dǎo)效應(yīng)。（半導(dǎo)體光敏電阻）3）阻擋層光電效應(yīng)（光生伏特效應(yīng)）：在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱(chēng)為阻擋層光電

26、效應(yīng)，也稱(chēng)為光生伏特效應(yīng)。（光敏二極管、光敏三極管、光電池）27、光電器件的基本特性：1）光電流：光敏元件的兩端加上一定偏置電壓后在某種光源的特定照度下產(chǎn)生或增加的電流。2）暗電流：光敏元件在無(wú)光照時(shí)，兩端加電壓后產(chǎn)生的電流。3）光照特性：當(dāng)光敏元件加一定電壓時(shí)，光電流I與光敏元件上光照度E之間的關(guān)系。I=f（E）。4）光譜特性：當(dāng)光敏元件加一定電壓時(shí)，如果照射在光敏元件上的是一單色光，且入射光功率不變，光電流隨入射光波長(zhǎng)變化而變化的關(guān)系。5）伏安特性：在一定照度下，光電流I與光敏元件兩端的電壓U的關(guān)系I=f（U）。6）頻率特性：在相同的電壓和相同幅值的光強(qiáng)度下，當(dāng)入射光受不同的正弦交變頻率調(diào)

27、制時(shí)，光敏元件輸出的光電流I和靈敏度K隨調(diào)制頻率f變化的關(guān)系I=f1（f），K=F2（f）。7）溫度特性：環(huán)境溫度變化后，光敏元件的光學(xué)性質(zhì)也將隨之改變。28、光電傳感器的類(lèi)型：光電傳感器按其（接收狀態(tài)）可分為模擬和開(kāi)關(guān)式光電傳感器兩類(lèi)。29、光電管種類(lèi)：真空和充氣光電管兩類(lèi)。30、霍爾效應(yīng)：當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，在與電流和磁場(chǎng)都垂直的金屬板的兩端出現(xiàn)電勢(shì)差?；魻栃?yīng)是由于電荷受磁場(chǎng)中洛侖茲力作用的結(jié)果。31、傳感器的選用原則：1 靈敏度、2 響應(yīng)特性、3 線性范圍、4 穩(wěn)定性、5 精確度、6 測(cè)量方式。第四章1、溫標(biāo)：為了保證溫度量值的統(tǒng)一，必須建立一個(gè)用來(lái)衡量溫度高低的標(biāo)準(zhǔn)尺度，這個(gè)

28、標(biāo)準(zhǔn)尺度稱(chēng)為溫標(biāo)。2、溫標(biāo)三要素：1）可實(shí)現(xiàn)的固定點(diǎn)溫度；2）表示固定點(diǎn)之間溫度的內(nèi)插儀器；3）確定相鄰固定溫度點(diǎn)之間的內(nèi)插公式。3、攝氏溫標(biāo)：攝氏溫標(biāo)是把在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的冰點(diǎn)定為零攝氏度，把水的沸點(diǎn)定為100攝氏度的一種溫標(biāo)。在零攝氏度到100攝氏度之間進(jìn)行100等分，每一等分為1攝氏度，單位符號(hào)為。4、華氏溫標(biāo)：人們規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的純水的冰點(diǎn)溫度為32華氏度，水的沸點(diǎn)定為212華氏度，中間劃分180等分。每一等分稱(chēng)為1華氏度。單位符號(hào)為。 5、列氏溫標(biāo)：列氏溫標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰融點(diǎn)為0列氏度，水沸點(diǎn)為80列氏度，中間等分為80等分，每一等分為1列氏度。單位符號(hào)為°R。

29、6、攝氏、華氏、列氏溫度之間的換算關(guān)系為： 式中:C攝氏溫度值；F華氏溫度值；R列氏溫度值。 7、溫度檢測(cè)的主要方法：接觸式測(cè)溫方法；非接觸式測(cè)溫方法。8、接觸式測(cè)溫方法的原理：是使溫度敏感元件和被測(cè)溫度對(duì)象相接觸，當(dāng)被測(cè)溫度與感溫元件達(dá)到熱平衡時(shí)，溫度敏感元件與被測(cè)溫度對(duì)象的溫度相等。9、接觸式測(cè)溫方法的優(yōu)點(diǎn)：具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，精度高，穩(wěn)定性好，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。10、這類(lèi)測(cè)溫方法的溫度傳感器主要有：基于物體受熱體積膨脹性質(zhì)的膨脹式溫度傳感器；基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻值隨溫度變化的電阻式溫度傳感器；基于熱電效應(yīng)的熱電偶溫度傳感器。 11、非接觸式測(cè)溫方法的原理：是應(yīng)用物體的熱輻射能量隨溫度的

30、變化而變化的原理。12、這類(lèi)測(cè)溫方法的溫度傳感器主要有：光電高溫傳感器、紅外輻射溫度傳感器、光纖高溫傳感器等。13、非接觸式測(cè)溫方法的優(yōu)缺點(diǎn)：可測(cè)高溫、腐蝕、有毒、運(yùn)動(dòng)物體及固體、液體表面的溫度，不干擾被測(cè)溫度場(chǎng)，但精度較低，使用不太方便。14、熱膨脹式溫度計(jì)的原理：是利用液體、氣體或固體熱脹冷縮的性質(zhì)，即測(cè)溫敏感元件在受熱后尺寸或體積會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)尺寸或體積的變化值得到溫度的變化值。15、熱膨脹式溫度計(jì)種類(lèi)：液體膨脹式溫度計(jì)、固體膨脹式溫度計(jì)（雙金屬溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)）。16、雙金屬溫度計(jì)的原理：通常的制造材料是高錳合金與殷鋼。殷鋼的膨脹系數(shù)僅為高錳合金的1/20，兩種材料制成疊合在一起

31、的簿片，其中膨脹系數(shù)大的材料為主動(dòng)層，小的為被動(dòng)層。將復(fù)合材料的一端固定，另一端自由。在溫度升高時(shí)，自由端將向被動(dòng)層一側(cè)彎曲，彎曲程度與溫度相關(guān)。自由端焊上指針和轉(zhuǎn)軸則隨溫度可以自由旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成了室溫計(jì)和工業(yè)用的雙金屬溫度計(jì)。它也可用來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的溫度控制。（理解） 17、雙金屬溫度計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)：抗振性能好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，讀數(shù)方便，但它的精度不高，測(cè)量范圍也不大。18、壓力式溫度計(jì)（隔離溫度計(jì)）的原理：是根據(jù)一定質(zhì)量的液體、氣體在定容條件下其壓力與溫度呈確定函數(shù)關(guān)系的原理制成的。溫包、毛細(xì)管和彈簧管的內(nèi)腔共同構(gòu)成一個(gè)封閉容器，其中充滿了感溫介質(zhì)。當(dāng)溫包受熱后，內(nèi)部介質(zhì)因溫度升高而壓力增大，壓力

32、的變化經(jīng)毛細(xì)管傳遞給彈簧管使其變形，并通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，指示出相應(yīng)的溫度數(shù)值。（理解）。19、壓力式溫度計(jì)的組成：主要由感溫包、傳遞壓力元件（毛細(xì)管）、壓力敏感元件（彈簧管、膜盒、波紋管等）、齒輪或杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、指針和讀數(shù)盤(pán)組成。20、壓力式溫度計(jì)的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，強(qiáng)度較高，抗振性較好。 21、壓力式溫度計(jì)的要求：1）為了利于傳熱，溫包的表面面積與其體積的比值應(yīng)盡量大，所以通常采用細(xì)而長(zhǎng)的圓筒型溫包。2）雖然扁平斷面要比圓斷面更利于傳熱，但耐壓能力遠(yuǎn)不如圓斷面好。3）壓力式溫度計(jì)的毛細(xì)管細(xì)而長(zhǎng)，其作用是傳遞壓力，常用銅或不銹鋼冷軋無(wú)縫管制作，內(nèi)徑為0.4mm。4）為了減小周?chē)h(huán)境溫度變

33、化引起的附加誤差，毛細(xì)管的容積應(yīng)遠(yuǎn)小于溫包的容積，為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳遞，這就要求其內(nèi)徑小。5）長(zhǎng)度加長(zhǎng)內(nèi)徑減小會(huì)使傳遞阻力增大、溫度計(jì)的響應(yīng)變慢，在長(zhǎng)度相等的條件下，管越細(xì)則準(zhǔn)確度越高。6）一般檢測(cè)溫度點(diǎn)的位置與顯示溫度的地方可相距20米（特殊需要場(chǎng)合可制作到60米）。22、壓力式溫度計(jì)的分類(lèi)：充氣體的壓力式溫度計(jì)、充蒸氣的壓力式溫度計(jì)。23、充氣體的壓力式溫度計(jì)的原理：氣體狀態(tài)方程式pV=nRT表明，對(duì)一定質(zhì)量m的氣體，如果它的體積V一定，則它的溫度T與壓力p成正比。因此，在密封容器內(nèi)充以氣體，就構(gòu)成充氣體的壓力溫度計(jì)。24、充氣體的壓力式溫度計(jì)的特點(diǎn)：儀表讀數(shù)偏低。 25、充蒸氣的壓力式溫度

34、計(jì)的原理：是根據(jù)低沸點(diǎn)液體的飽和蒸氣壓只和氣液分界面的溫度有關(guān)這一原理制成的。26、充蒸氣的壓力式溫度計(jì)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是感溫包的尺寸比較小、靈敏度高。缺點(diǎn)是測(cè)量范圍小、標(biāo)尺刻度不均勻（向測(cè)量上限方向擴(kuò)展）、測(cè)量精度易受大氣壓力的影響。27、熱電偶的特點(diǎn)：（1）溫度測(cè)量范圍寬。（2）性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確可靠。（3）信號(hào)可以遠(yuǎn)傳和記錄。28、熱電偶的原理：是基于熱電效應(yīng)（即將兩種不同的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路，只要兩個(gè)結(jié)點(diǎn)處的溫度不同，則回路中就有電流產(chǎn)生，這一現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)）。29、接觸電勢(shì)：當(dāng)電子擴(kuò)散能力與此電場(chǎng)阻力相平衡時(shí)，自由電子的擴(kuò)散達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡，這樣在接觸處形成一個(gè)穩(wěn)定的電動(dòng)勢(shì)，稱(chēng)為接觸電勢(shì)。

35、 30、溫差電勢(shì)：溫差電勢(shì)（也稱(chēng)湯姆遜電勢(shì)）是指在同一根導(dǎo)體中，由于兩端溫度不同而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。31、熱電偶基本定律：1）中間導(dǎo)體定律2）中間溫度定律3）標(biāo)準(zhǔn)電極定律4）均質(zhì)導(dǎo)體定律（熱電偶必須由兩種不同性質(zhì)的均質(zhì)材料構(gòu)成。）32、熱電偶的材料的選擇要求：（1）在測(cè)溫范圍內(nèi)，熱電性質(zhì)穩(wěn)定，不隨時(shí)間和被測(cè)介質(zhì)而變化，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，不易氧化或腐蝕；（2）電導(dǎo)率要高，并且電阻溫度系數(shù)要??；（3）它們組成的熱電偶的熱電勢(shì)隨溫度的變化率要大，并且希望該變化率在測(cè)溫范圍內(nèi)接近常數(shù)；（4）材料的機(jī)械強(qiáng)度要高，復(fù)制性好，復(fù)制工藝要簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。33、熱電偶的分類(lèi)：1）、按熱電偶材料分類(lèi)：廉金屬、貴金屬、

36、難熔金屬和非金屬四大類(lèi)。2）、按用途和結(jié)構(gòu)分類(lèi)：普通工業(yè)用（分為直形、角形和錐形）和專(zhuān)用（鋼水測(cè)溫的消耗式熱電偶、多點(diǎn)式熱電偶和表面測(cè)溫?zé)犭娕嫉?。）兩?lèi)。3）、按其結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)：普通型熱電偶、鎧裝熱電偶（纜式熱電偶）、薄膜熱電偶、快速消耗型熱電偶。34、熱電偶的基本組成包括熱電極、絕緣套管、保護(hù)套管和接線盒等部分。35、（了解）(1)鉑鍺10鉑熱電偶（S型）：這是一種貴金屬熱電偶，由直徑為0.5mm以下的鉑銠合金絲（鉑90%，銠10%）或純鉑絲制成。特點(diǎn)：復(fù)制精度和測(cè)量準(zhǔn)確度較高，可用于精密溫度測(cè)量。在氧化性或中性介質(zhì)中具有較好的物理化學(xué)穩(wěn)定性，在1300以下范圍內(nèi)可長(zhǎng)時(shí)間使用。其主要缺點(diǎn)是金

37、屬材料的價(jià)格昂貴；熱電勢(shì)小，而且熱電特性曲線非線性較大；在高溫時(shí)易受還原性氣體所發(fā)出的蒸汽和金屬蒸汽的侵害而變質(zhì)，失去測(cè)量準(zhǔn)確度。 (2)鉑鍺30鉑鍺熱電偶（B型）：它也是貴金屬熱電偶，（長(zhǎng)期使用的最高溫度可達(dá)600,短期使用可達(dá)1800，它宜在氧化性和中性介質(zhì)中使用，在真空中可短期使用。它不能在還原性介質(zhì)及含有金屬或非金屬蒸汽的介質(zhì)中使用，除非外面套有合適的非金屬保護(hù)管才能使用。）特點(diǎn)：它具有鉑鍺10鉑的各種優(yōu)點(diǎn)，抗污染能力強(qiáng)；主要缺點(diǎn)是靈敏度低、熱電勢(shì)小，因此，冷端在40以上使用時(shí)，可不必進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償。 （重點(diǎn)看）(3)鎳鉻鎳硅（鎳鉻鎳鋁）熱電偶（K型）：由鎳鉻與鎳硅制成，熱電偶絲直徑

38、一般為1.22.5mm。鎳鉻為正極，鎳硅為負(fù)極。（該熱電偶化學(xué)穩(wěn)定性較高，可在氧化性介質(zhì)或中性介質(zhì)中長(zhǎng)時(shí)間地測(cè)量900以下的溫度，短期測(cè)量可達(dá)1200；如果用于還原性介質(zhì)中，就會(huì)很快地受到腐蝕，在此情況下只能用于測(cè)量500以下溫度。）特點(diǎn)：這種熱電偶具有復(fù)制性好，產(chǎn)生熱電勢(shì)大，線性好，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。雖然測(cè)量精度偏低，但完全能滿足工業(yè)測(cè)量要求，是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的一種熱電偶。例：用鎳鉻一鎳硅（K型）熱電偶測(cè)量某一物體溫度，已知熱電偶參考端溫度為30，測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)為33.686mV，求被測(cè)物體溫度為多少？解：查K型熱電偶分度表可知，En（30，0）=1.203 mV，Ek（T，30）=33.68

39、6mV，Ek（T，0）= Ek（T，30）+ En（30，0）=33.686+1.203=34.889mV，再查表可知：被測(cè)物體溫度大約為840。 （重點(diǎn)看）(4)鎳鉻一康銅熱電偶（E型）：其正極為鎳鉻合金，9%10%鉻,0.4%硅，其余為鎳；負(fù)極為康銅,56%銅，44%硅。特點(diǎn)：鎳鉻一康銅熱電偶的熱電勢(shì)是所有熱電偶中最大的，其熱電特性的線性也好，價(jià)格又便宜。它的缺點(diǎn)是不能用于高溫，長(zhǎng)期使用溫度上限為600,短期使用可達(dá)800；另外，康銅易氧化而變質(zhì)，使用時(shí)應(yīng)加保護(hù)套管。36、熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償有下面幾種方法：溫度修正法、冰浴法、補(bǔ)償電橋法、補(bǔ)償導(dǎo)線法。37、熱電阻：利用熱電阻和熱敏電阻的溫

40、度系數(shù)制成的溫度傳感器，均稱(chēng)為熱電阻溫度傳感器。組成：電阻體、保護(hù)套管和接線盒等。要求：電阻溫度系數(shù)要盡可能大和穩(wěn)定，電阻率大，電阻與溫度變化關(guān)系最好呈線性，在整個(gè)測(cè)溫范圍內(nèi)應(yīng)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)。38、熱電偶工作原理：Rt=R01+a(t-t0) 式中t表示任意絕對(duì)溫度時(shí)金屬的電阻值；0表示基準(zhǔn)狀態(tài)t0時(shí)的電阻值；是熱電阻的溫度系數(shù)（1/）。對(duì)于絕大多數(shù)金屬導(dǎo)體，并不是一個(gè)常數(shù)，而是有關(guān)溫度的函數(shù)，但在一定的溫度范圍內(nèi)，可近似地看成一個(gè)常數(shù)。不同的金屬導(dǎo)體，保持常數(shù)所對(duì)應(yīng)的溫度范圍也不同。 39、一般選作感溫電阻的材料必須滿足如下要求：電阻溫度系數(shù)要高，這樣在同樣條件下可加快熱響應(yīng)速度，

41、提高靈敏度。通常純金屬的溫度系數(shù)比合金大，一般均采用純金屬材料；在測(cè)溫范圍內(nèi)，化學(xué)、物理性能穩(wěn)定，以保證熱電阻的測(cè)溫準(zhǔn)確性；具有良好的輸出特性，即在測(cè)溫范圍內(nèi)電阻與溫度之間必須有線性或接近線性的關(guān)系；具有比較高的電阻率，以減小熱電阻的體積和重量；具有良好的可加工性，且價(jià)格便宜。比較適合的材料有鉑、銅、鐵和鎳等。它們的阻值隨溫度的升高而增大，具有正溫度系數(shù)。 40、熱電阻類(lèi)型：鉑熱電阻（WZP型號(hào)）、銅熱電阻（WZC型號(hào)）、其他熱電阻。41、黑體：是指能對(duì)落在它上面的輻射能量全部吸收的物體。42、輻射測(cè)溫的理論基礎(chǔ)是黑體輻射定律43、亮度溫度：某一被測(cè)體在溫度為T(mén)、 波長(zhǎng)為時(shí)的光譜輻射能量，等于

42、黑體在同一波長(zhǎng)下的光譜輻射能量。此時(shí)，黑體的溫度稱(chēng)為該物體在該波長(zhǎng)下的亮度溫度(簡(jiǎn)稱(chēng)亮溫)。 44、比色溫度：黑體在波長(zhǎng)1和2下的光譜輻射能量之比等于被測(cè)體在這兩個(gè)波長(zhǎng)下的光譜輻射能量之比， 此時(shí)黑體的溫度稱(chēng)為被測(cè)體的比色溫度(簡(jiǎn)稱(chēng)色溫)。 45、（全輻射測(cè)溫的理論依據(jù)是斯忒藩玻耳茲曼定律。）全輻射溫度：當(dāng)某一被測(cè)體的全波長(zhǎng)范圍的輻射總能量與黑體的全波長(zhǎng)范圍的輻射總能量相等時(shí)， 黑體的溫度就稱(chēng)為該被測(cè)體的全輻射溫度。 46、輻射測(cè)溫方法：亮度測(cè)溫法、比色測(cè)溫法、全輻射測(cè)溫法47、輻射測(cè)溫儀表：光學(xué)高溫計(jì)、光電比色高溫計(jì)、全輻射溫度計(jì)48、光電高溫計(jì)的工作原理：被測(cè)體的輻射光由物鏡、聚焦后經(jīng)光欄

43、、調(diào)制遮光板的上方孔、濾光片， 投射到光敏元件上。另一路光是由參比光源燈泡發(fā)出的一束光經(jīng)透鏡、調(diào)制遮光板的下方孔、濾光片后投射到光敏元件的同一位置。調(diào)制遮光板將來(lái)自被測(cè)體和參比光源的兩束光變成脈沖光束，并交替地投射到光敏元件上。如果兩束光存在亮度差，則差值將被放大推動(dòng)可逆電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)滑線電阻的觸點(diǎn)，調(diào)節(jié)燈泡的電源，直至兩束光的亮度平衡為止。 同時(shí)可逆電動(dòng)機(jī)也帶動(dòng)顯示記錄儀表記錄出相應(yīng)的溫度值。（了解） 49、光電比色高溫計(jì)的工作原理：是利用被測(cè)對(duì)象兩個(gè)不同波長(zhǎng)的輻射能量之比與其溫度之間的關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)輻射測(cè)量的。（了解）50、全輻射溫度計(jì)的工作原理：是把被測(cè)體的所有波長(zhǎng)的能量全部接收下來(lái)，而不需

44、要變?yōu)閱紊?。（了解?1、溫度檢測(cè)儀表的選用：1）、玻璃液體溫度計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但強(qiáng)度差、容易損壞，通常用于指示精度較高，現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有震動(dòng)的場(chǎng)合，還可作溫度報(bào)警和位式控制。2）、雙金屬溫度計(jì)具有體積小、使用方便、刻度清晰、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，但測(cè)量誤差較大，適用于指示清晰，有震動(dòng)的場(chǎng)合， 也可作報(bào)警和位式控制。 3）、壓力式溫度計(jì)有充氣式、充液體式和充蒸汽式三種。 可以實(shí)現(xiàn)溫度指示、記錄、調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)傳和報(bào)警，刻度清晰， 但毛細(xì)管的機(jī)械強(qiáng)度較差，測(cè)量誤差較大，一般用于就地集中測(cè)量或要求記錄的場(chǎng)合。4）、熱敏電阻溫度計(jì)具有體積小、靈敏度高、慣性小、結(jié)實(shí)耐用等優(yōu)點(diǎn)，但是

45、熱敏電阻的特性差異很大，可用于間斷測(cè)量固體表面溫度的場(chǎng)合。5）、測(cè)量微小物體和運(yùn)動(dòng)物體的溫度或測(cè)量因高溫、振動(dòng)、 沖擊等原因而不能安裝測(cè)溫元件的物體的溫度，應(yīng)采用光學(xué)高溫計(jì)、 輻射感溫器等輻射型溫度計(jì)。 6）、輻射型溫度計(jì)測(cè)溫度必須考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件，如受水蒸氣、煙霧、一氧化碳、二氧化碳等影響，應(yīng)采取相應(yīng)措施， 克服干擾。 7）、光學(xué)高溫計(jì)具有測(cè)溫范圍廣、使用攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)， 但是只能目測(cè)，不能記錄或控制溫度。8）、輻射感溫器具有性能穩(wěn)定、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，與顯示儀表配套使用能連續(xù)指示記錄和控制溫度，但測(cè)出的物體溫度和真實(shí)溫度相差較大，使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正。當(dāng)與瞄準(zhǔn)管配套測(cè)量時(shí)，可測(cè)得真實(shí)溫度。（了解

46、） 52、絕對(duì)壓力：指作用于物體表面上的全部壓力，其零點(diǎn)以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)，又稱(chēng)總壓力或全壓力，一般用大寫(xiě)字母P表示。53、大氣壓力：指地球表面上的空氣柱重量所產(chǎn)生的壓力，以P0表示。54、相對(duì)壓力：指絕對(duì)壓力與大氣壓力之差，一般用P表示。當(dāng)絕對(duì)壓力大于大氣壓力時(shí)，稱(chēng)為正壓力，簡(jiǎn)稱(chēng)壓力，又稱(chēng)表壓力；當(dāng)絕對(duì)壓力小于大氣壓力時(shí)，稱(chēng)為負(fù)壓，負(fù)壓又可用真空度表示，負(fù)壓的絕對(duì)值稱(chēng)為真空度。測(cè)壓儀表指示的壓力一般都是表壓力。 55、差壓：任意兩個(gè)壓力之差稱(chēng)為差壓。56、壓力范圍的劃分：（1）微壓壓力在00.1MPa以?xún)?nèi)；（2）低壓壓力在0.110MPa以?xún)?nèi)； （3）高壓壓力在10600MPa以?xún)?nèi)； （4）超

47、高壓壓力高于600MPa； 57、壓力儀表的分類(lèi)：液柱式壓力計(jì)（根據(jù)液體靜力學(xué)原理，把被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為液柱的高度來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量。如U形管壓力計(jì)、單管壓力計(jì)和斜管壓力計(jì)等；）、彈性式壓力計(jì)（根據(jù)彈性元件受力變形的原理，把被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為位移來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量。如彈簧管壓力計(jì)、膜片壓力計(jì)和波紋管壓力計(jì)等；）、負(fù)荷式壓力計(jì)（基于靜力平衡原理測(cè)量。如活塞式壓力計(jì)、浮球式壓力計(jì)等；）、電氣式壓力計(jì)（利用敏感元件將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為各種電量，根據(jù)電量的大小間接進(jìn)行檢測(cè)。）。 58、形管壓力計(jì)：U形管壓力計(jì)的“零”位刻度板中間，液柱高度需兩次讀數(shù)。59、單管壓力計(jì)：?jiǎn)喂軌毫τ?jì)的“零”位刻度在刻度標(biāo)尺的下端，也可以在上端。液柱高

48、度只需一次讀數(shù)。60、斜管壓力計(jì)：傾斜管壓力計(jì)的“零”位刻度在刻度標(biāo)尺的下端。61、彈性元件：彈簧管（彈簧管式壓力計(jì)測(cè)量范圍最高可達(dá)109Pa）、波紋管、波紋膜片和膜盒（薄膜式壓力計(jì)中膜片又分為平膜片、波紋膜片和撓性膜片。常用在小量程的壓力測(cè)量中。）、薄壁圓筒（薄壁圓筒彈性敏感元件的靈敏度取絕于圓筒的半徑和壁厚，與圓筒長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。）。62、彈簧管壓力表的特點(diǎn)：彈簧管壓力計(jì)測(cè)量范圍寬；彈性式壓力表價(jià)格低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)實(shí)牢固；不宜用于測(cè)量動(dòng)態(tài)壓力。 63、應(yīng)變式壓力傳感器的原理：金屬應(yīng)變片式傳感器的核心元件是金屬應(yīng)變片，它可將試件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成電阻變化。應(yīng)用時(shí)將應(yīng)變片用粘結(jié)劑牢固地粘貼在被測(cè)試

49、件表面上，當(dāng)試件受力變形時(shí)，應(yīng)變片的敏感柵也隨同變形，引起應(yīng)變片電阻值變化，通過(guò)測(cè)量電路將其轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)輸出。（了解）64、金屬應(yīng)變片式傳感器的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：精度高，測(cè)量范圍廣。頻率響應(yīng)特性較好。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕?？稍诟撸ǖ停?、高速、高壓、強(qiáng)烈振動(dòng)、強(qiáng)磁場(chǎng)及核輻射和化學(xué)腐蝕等惡劣條件下正常工作。易實(shí)現(xiàn)小型化、固態(tài)化。價(jià)格低廉，品種多樣，便于選擇。缺點(diǎn)：在大應(yīng)變狀態(tài)中具有較明顯的非線性，半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器的非線性更為嚴(yán)重；應(yīng)變式傳感器輸出信號(hào)微弱，故它的抗干擾能力較差，因此，信號(hào)線需要采取屏蔽措施；應(yīng)變式傳感器測(cè)出的只是一點(diǎn)或應(yīng)變柵范圍內(nèi)的平均應(yīng)變，不能顯示應(yīng)力場(chǎng)中應(yīng)力梯度的變化

50、等。 65、膜式應(yīng)變傳感器的原理：由膜片直接感受被測(cè)壓力而產(chǎn)生的變形，應(yīng)變片貼在膜片的內(nèi)表面，在膜片產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，使應(yīng)變片有一定的電阻變化輸出。 66、壓電式壓力計(jì)的原理：壓電效應(yīng)67、壓電式壓力計(jì)的特點(diǎn)：壓電式壓力計(jì)靈敏度高、線性范圍大、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、壽命長(zhǎng)，應(yīng)用非常廣泛。尤其是它的動(dòng)態(tài)響應(yīng)頻帶寬、動(dòng)態(tài)誤差小的特點(diǎn)。但不能應(yīng)用于靜態(tài)壓力的測(cè)量。 68、壓電式壓力計(jì)的組成材料：它主要由石英晶片、膜片、薄壁管、外殼等組成。69、壓電式壓力計(jì)的組成：由本體（用途不同結(jié)構(gòu)不同）、彈性敏感元件（平膜片）和壓電轉(zhuǎn)換元件組成。70、壓力儀表種類(lèi)和型號(hào)的選擇：1)從被測(cè)介質(zhì)壓力大小來(lái)考慮、2)從

51、被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)來(lái)考慮、3)從使用環(huán)境來(lái)考慮、4)從儀表輸出信號(hào)的要求來(lái)考慮71、壓力儀表量程的選擇：測(cè)量穩(wěn)定壓力時(shí)，最大工作壓力不應(yīng)超過(guò)量程的3/4；測(cè)量脈動(dòng)壓力時(shí)，最大工作壓力則不應(yīng)超過(guò)量程的2/3；測(cè)高壓時(shí)，則不應(yīng)超過(guò)量程的3/5。為了保證測(cè)量準(zhǔn)確度，最小工作壓力不應(yīng)低于量程的1/3。當(dāng)被測(cè)壓力變化范圍大，最大和最小工作壓力可能不能同時(shí)滿足上述要求時(shí)，應(yīng)首先滿足最大工作壓力條件。72、壓力表準(zhǔn)確度等級(jí)的選擇：壓力表的準(zhǔn)確度等級(jí)主要根據(jù)生產(chǎn)允許的最大誤差來(lái)確定。我國(guó)壓力表準(zhǔn)確度等級(jí)有0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.35、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等。一般0.3

52、5級(jí)以上的表為校驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)表。 73、流量：是指單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道某截面流體的體積或質(zhì)量。74、流量的種類(lèi)：瞬時(shí)流量（指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)管道橫截面的流體的數(shù)量）、累積流量（指一段時(shí)間內(nèi)的總流量）。75、流量的檢測(cè)方法：節(jié)流差壓法、容積法、速度法、流體阻力法、渦輪法、卡門(mén)渦街法、質(zhì)量流量測(cè)量、76、差壓式流量計(jì)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)還包括性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)牢固、便于規(guī)模生產(chǎn)；測(cè)量的重復(fù)性、精確度在流量計(jì)中屬于中等水平。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固，易于復(fù)制，性能穩(wěn)定可靠，使用期限長(zhǎng)，價(jià)格低廉；應(yīng)用范圍極廣泛。缺點(diǎn)存在有測(cè)量精度普遍偏低、壓力損失大、測(cè)量范圍窄、現(xiàn)場(chǎng)安裝要求高等77、差壓式流量計(jì)原理：當(dāng)連續(xù)流動(dòng)的流體遇到安插在

53、管道內(nèi)的節(jié)流裝置時(shí)，由于節(jié)流的截面積比管道的截面積小，形成流體流通面積的突然縮小，在壓頭作用下流體的流速增大，擠過(guò)節(jié)流孔，形成孔板附近的流動(dòng)圖束收縮。（公式見(jiàn)書(shū)163頁(yè)）78、容積式流量計(jì)又稱(chēng)定排量流量計(jì)：是一種很早就使用的流量測(cè)量?jī)x表，用來(lái)測(cè)量各種液體和氣體的體積流量。79、容積式流量計(jì)種類(lèi)：橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、刮板式流量計(jì)（凸輪式刮板流量計(jì)、凹陷式刮板流量計(jì)）。80、容積式流量計(jì)的原理：它利用機(jī)械測(cè)量元件將流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分，根據(jù)計(jì)量室逐次、重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來(lái)測(cè)量流體體積總量。81、容積式流量計(jì)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高，在流量?jī)x表中是精度最高

54、的一類(lèi)儀表。缺點(diǎn)容積式流量計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，；被測(cè)介質(zhì)種類(lèi)、介質(zhì)工況（溫度、壓力）、口徑局限性大，適應(yīng)范圍窄；一般不適用于高、低溫場(chǎng)合，目前可使用溫度范圍大致在-30+160，壓力最高為10MPa；大部分只適用潔凈單相流體，含有顆粒、臟污物時(shí)上游需裝過(guò)濾器，既增加壓損，又增加維護(hù)工作；如測(cè)量含有氣體的液體，必須裝設(shè)氣體分離器；安全性差；部分形式儀表（如橢圓齒輪式、腰輪式、卵輪式、旋轉(zhuǎn)活塞式、往復(fù)活塞式）在測(cè)量過(guò)程中會(huì)給流動(dòng)帶來(lái)脈動(dòng)，較大口徑儀表還會(huì)產(chǎn)生噪聲，甚至使管道產(chǎn)生振動(dòng)。 82、速度式流量計(jì)的類(lèi)型：電磁流量計(jì)（優(yōu)點(diǎn)：由于它的測(cè)量精度不受被測(cè)液體的粘度、密度及溫度等因素變化的影響，且測(cè)量管道中沒(méi)有任何阻礙液體流體的部件，所以幾乎沒(méi)有壓力損失。適當(dāng)選用測(cè)量管中絕緣內(nèi)襯和測(cè)量電極的材料，就可以測(cè)量各種腐蝕性（酸、堿、鹽）溶液流量，尤其在測(cè)量含有固體顆粒的液體，如泥漿、紙漿、礦漿等的流量時(shí)，更顯示出其優(yōu)越性。）、超