現(xiàn)代檢測技術(shù)及儀表考試重點

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第章緒論1傳感器的基本概念傳感器的定義國家標(biāo)準(zhǔn)定義“能感受（或響應(yīng)）規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號輸出的器件或裝置?！保ó?dāng)今電信號最易于處理和便于傳輸）通常定義“能把外界非電信息轉(zhuǎn)換成電信號輸出的器件或裝置”或“能把非電量轉(zhuǎn)換成電量的器件或裝置”。敏感器的定義把被測非電量轉(zhuǎn)換為可用非電量的器件或裝置、當(dāng)即被測非電量X正是傳感器所能接受和轉(zhuǎn)換的非電量(即可用非電量)Z時，可直接用傳感器將被測非電量X轉(zhuǎn)換成電量Y。、當(dāng)即被測非電量X不是傳感器所能接受和轉(zhuǎn)換的非電量

2、(即可用非電量)Z時，就需要在傳感器前面增加一個敏感器，把被測非電量X轉(zhuǎn)換為該傳感器能夠接受和轉(zhuǎn)換的非電量(即可用非電量)Z。 1.2.2傳感器的分類和命名法傳感器的類型二、傳感器的分類方法：按照被測的非電量分類，按照輸出量的性質(zhì)檢測儀表與系統(tǒng)概述1檢測儀表與系統(tǒng)的基本組成傳感器:把被測的非電量變換成電量測量電路:把傳感器的輸出電量變成電壓或電流信號顯示裝置:顯示測量結(jié)果。模擬顯示數(shù)字顯示圖像顯示1.3.2常規(guī)檢測儀表與系統(tǒng)的基本類型二、普通數(shù)字式檢測儀表（a）模數(shù)轉(zhuǎn)換式A/D轉(zhuǎn)換器把直流電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字(b) 脈沖計數(shù)式計數(shù)器對傳感器脈沖進(jìn)行計數(shù)三、微機(jī)化檢測系統(tǒng)具有普通的模擬式和數(shù)字式檢測儀

3、表所沒有的新特點和新功能：(1)自動調(diào)零功能(2)量程自動切換功能(3)多點快速測量(4)數(shù)字濾波功能(5)自動修正誤差(6)數(shù)據(jù)處理功能 (7)多媒體功能(8)通信或網(wǎng)絡(luò)功能(9)自我診斷功能第章檢測系統(tǒng)的基本特性2.1.2檢測系統(tǒng)的靜態(tài)性能指標(biāo)測量范圍和量程測量范圍：（xmin，xmax）xmin檢測系統(tǒng)所能測量到的最小被測輸入量（下限）xmax檢測系統(tǒng)所能測量到的最大被測輸入量（上限）。2、量程： 二、靈敏度S 串接系統(tǒng)的總靈敏度為各組成環(huán)節(jié)靈敏度的連乘積分辨力與分辨率1、分辨力：能引起輸出量發(fā)生變化時輸入量的最小變化量。2、分辨率：全量程中最大的即與滿量程L之比的百分?jǐn)?shù)。四、精度（見第

4、三章）五、線性度eL四、遲滯eH回程誤差檢測系統(tǒng)的輸入量由小增大（正行程），繼而自大減?。ǚ葱谐蹋┑臏y試過程中，對應(yīng)于同一輸入量，輸出量的差值。Hmax輸出值在正反行程的最大差值即回程誤差最大值。 第章 誤差分析與處理基3.1.1測量誤差的概念及表達(dá)方式一、絕對誤差測量值與真值之差 X檢測儀表指示或顯示被測參量的數(shù)值即儀表讀數(shù)或示值（測量值） X0在一定時間、空間條件下客觀存在的被測量的真實數(shù)值（真值），一般情況下，理論真值是未知的，在工程上，通常用高一級標(biāo)準(zhǔn)儀器的測量值來代替真值。二、相對誤差（評定測量的精確度）1、實際相對誤差 2、示值相對誤差 為了減小測量中的示值誤差，當(dāng)選擇儀器、儀表量

5、程時，應(yīng)使被測量的數(shù)值接近滿度值，一般使這類儀器、儀表工作在不小于滿度值23以上的區(qū)域。三、引用誤差1、引用誤差示值絕對誤差x與儀表量程L之比值q 2、最大引用誤差儀表量程內(nèi)出現(xiàn)的最大絕對誤差與該儀器儀表量程L之比值，即儀表在出廠檢驗時，其示值的最大引用誤差qmax不能超過其允許誤差Q（以百分?jǐn)?shù)表示）即3、精度等級工業(yè)檢測系統(tǒng)常以允許誤差Q作為判斷精度等級的尺度。規(guī)定：取允許誤差百分?jǐn)?shù)的分子作為精度等級的標(biāo)志，也即用最大引用誤差中去掉百分號（%）后的數(shù)字來表示精度等級，其符號是G， 精度等級為G的儀表在規(guī)定的條件下使用時，它的絕對誤差的最大值的范圍是 例3-1-1 檢定一個滿度值為5A的1.5

6、級電流表，若在2.0A刻度處的絕對誤差最大，xmax+0.1A，問此電流表精度是否合格?解 按式(3-1-6)求此電流表的最大引用誤差 2.01.5即該表的基本誤差超出1.5級表的允許值。所以該表的精度不合格。但該表最大引用誤差小于2.5級表的允許值，若其它性能合格可降作2.5級表使用。例-1-2 測量一個約80 V的電壓，現(xiàn)有兩塊電壓表：一塊量程300 V、0.5級，另一塊量程l00 V、1.0級。問選用哪一塊為好?解 如使用300 V、0. 5級表、按式(3-1-4)、(3-1-9)求出其示值相對誤差為 如使用100V、1.0級表，其示值相對誤差為 可見由于儀表量程的原因，選用1.0級表測

7、量的精度可能比選用0.5級表為高。故選用100V、1.0級表為好。3.1.2 測量誤差的分類一、隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差是測量結(jié)果與在重復(fù)條件下對同一被測量進(jìn)行無限多次測量所得結(jié)果的平均值A(chǔ)之差。即、 隨機(jī)誤差是測量值與數(shù)學(xué)期望之差，它表明了測量結(jié)果的分散性，經(jīng)常用來表征測量精密度的高低。隨差越小，精密度越高。二、系統(tǒng)誤差在相同測量條件下，對同一被測量進(jìn)行無限多次重復(fù)測量所得結(jié)果的平均值A(chǔ)與被測量的真值A(chǔ)0之差。即系統(tǒng)誤差表明了測量結(jié)果偏離真值或?qū)嶋H值的程度。系統(tǒng)誤差越小，測量就越準(zhǔn)確。所以，系統(tǒng)誤差經(jīng)常用來表征測量準(zhǔn)確度的高低。三、粗大誤差在相同的條件下，多次重復(fù)測量同一量時，明顯地歪曲了測量結(jié)果的

8、誤差，稱粗大誤差， 3.3 系統(tǒng)誤差的處理3.3.3 系統(tǒng)誤差的消除方法一、消除產(chǎn)生誤差的根源二、對測量結(jié)果進(jìn)行修正 三、采用特殊測量法1、恒定系差消除法(1）零值法 (2)替代法 (3)交換法 (4)補(bǔ)償法（5）微差法（虛零法2、變值系差消除法3.4 粗大誤差的處理3.4.1 粗大誤差的判別 3.4.2拉依達(dá)準(zhǔn)則3.4.3格拉布斯準(zhǔn)則第四章 阻抗型傳感器.1 電阻式傳感器.1.1 電位器式傳感器 三、結(jié)構(gòu)形式2非接觸式光電電位器 圖412（c）4.1.2 電阻式應(yīng)變傳感器和固態(tài)壓阻式傳感器一、電阻式應(yīng)變傳感器（一）電阻應(yīng)變效應(yīng)應(yīng)變使電阻變化（二）電阻應(yīng)變片3、安裝粘貼在試件表面（應(yīng)使應(yīng)變片軸

9、向與所測應(yīng)變方向一致） 4、應(yīng)變片靈敏系數(shù)應(yīng)變片電阻相對變化與粘貼處試件表面應(yīng)變之比 試件表面縱向線應(yīng)變 試件表面橫向線應(yīng)變縱向靈敏系數(shù)，橫向靈敏系數(shù)應(yīng)變片靈敏系數(shù)小于應(yīng)變電阻材料靈敏系數(shù) 5、溫度誤差的產(chǎn)生及危害1）溫度誤差產(chǎn)生原因 應(yīng)變電阻隨溫度變化試件材料與應(yīng)變法的線膨脹系數(shù)不一致2）溫度誤差的危害產(chǎn)生應(yīng)變測量誤差即“虛假視應(yīng)變”溫度變化產(chǎn)生的應(yīng)變片電阻的相對變化可折算成的“虛假視應(yīng)變”為二、固態(tài)壓阻式傳感器（一）半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)應(yīng)力使半導(dǎo)體電阻率變化（二）固態(tài)電阻式傳感器特點：在半導(dǎo)體硅材料基底上制成擴(kuò)散電阻，作為測量傳感元件，優(yōu)點：無須粘貼，便于傳感器的集成化缺點：易受溫度影響。4.1

10、.3 熱電阻和熱敏電阻一、熱電阻金屬電阻1電阻溫度特性 （正溫度特性）2對熱電阻材料的要求溫度特性的線性度好溫度系數(shù)大且穩(wěn)定電阻率物理化學(xué)性能穩(wěn)定二、熱敏電阻半導(dǎo)體電阻PTC Positive temperature coefficientCTC critical temperature coefficientNTC negative temperature coefficientNTC常用于溫度測量和溫度補(bǔ)償 PTC、CTC常用作開關(guān)元件3NTC熱敏電阻電阻溫度特性結(jié)論：1溫度系數(shù)比熱電阻大幾十倍 2非線性比熱電阻嚴(yán)重伏安特性圖4-1-10應(yīng)根據(jù)允許功能確定電流4.1.4 氣敏電阻一、工作原

11、理半導(dǎo)體陶瓷與氣體接觸時電阻發(fā)生變化；1接觸氧化性氣體，電阻2接觸還原性氣體，電阻3濃度越大，電阻變化越大。用途：氣體識別，濃度檢測1材料SnO2應(yīng)用最廣2組成 氣敏電阻體 加熱器 4.1.6 電阻傳感器接口電路電橋電路 2、電橋開路輸出電壓：恒壓源供電時 恒流源供電時 表4-1-1 傳感器電橋幾種工作情況的對比傳感器電橋的工作情況恒壓源供電恒流源供電圖4-1-15(a)圖4-1-15 (b)圖4-1-15(c)圖4-1-15 (d)（）當(dāng)時3、幾點結(jié)論：1）由于溫度引起的電阻變化是相同的，因此，如果電阻傳感器接在電橋的相鄰兩臂，溫度引起的電阻變化將相互抵消，其影響將減小或消除；2）被測非電量

12、若使兩電阻傳感器的電阻變化符號相同，則應(yīng)將這兩電阻傳感器接在電橋的相對兩臂，但是這只能提高電橋輸出電壓，并不能減小溫度變化的影響和非線性誤差。3）被測非電量若使兩電阻傳感器的電阻變化符號相反，則應(yīng)將這兩電阻傳感器接在電橋的相鄰兩臂，即構(gòu)成差動電橋，這既能提高電橋輸出電壓，又能減小溫度變化的影響和非線性誤差。4）恒流源供電時單臂電橋和差動半橋的溫度誤差都比恒壓源供電時小，恒流源供電時差動全橋在理論上無溫度誤差。4、應(yīng)變電橋?qū)⑺膫€電阻應(yīng)變片接入圖4114(a)電路構(gòu)成應(yīng)變電橋。設(shè)這四個應(yīng)變片的型號相同，粘貼處的應(yīng)變分別為因應(yīng)變電阻的變化，故應(yīng)變電橋的輸出電壓近似為 將（4119）式即代入上式得例題

13、 采用上下兩個如圖（b）所示的電位器式傳感器，構(gòu)成一個圓形電橋電路。隨轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的絕緣連桿的兩端裝有電位器的滑臂且作為電壓輸出端。兩電位器的連接端作為電橋電源端。設(shè)電位器的電阻為R，其圓弧長為L，圓弧半徑為r，即絕緣連桿長2r。試導(dǎo)出電橋輸出電壓與轉(zhuǎn)角的關(guān)系式。解：圓形電橋電路如圖T41所示。其等效電路如圖4115(c)所示，圖T41測量范圍為（二）有源電橋電橋輸出電壓U0與傳感器電阻相對變化成線性關(guān)系.2 電容式傳感器4.2.1基本原理與結(jié)構(gòu)類型二、結(jié)構(gòu)類型：變極距、變面積、變介質(zhì)4.2.2 輸入輸出特性一、變極距型1、單一式圖4-2-1（a）初始時 動極板上移 2、差動式圖4-2-1（b）

14、 二、變面積型線位移式：單一式 圖4-2-2（a） 初始時 移動后 差動式 2角位移式（差動結(jié)構(gòu)）扇形結(jié)構(gòu)圖4-2-3（a）初始時 轉(zhuǎn)動后 所以 柱面形結(jié)構(gòu) 圖4-2-3（b） 公式同上三、變介質(zhì)型（差動式） 圖4-2-4初始時 介質(zhì)（）塊右移時 所以 所以 所以 二、交流電橋1、電阻平衡臂電橋 圖-（a）2、變壓器電橋圖-（b）開路（ZL時）輸出電壓都為 Z1和Z2若為兩個電容傳感器，則 應(yīng)用于變極距差動式電容傳感器 4.3 電感式傳感器4.3.2 互感式傳感器二、互感式傳感器（差動變壓器）組成原理 差動變壓器也有變氣隙式、變面積式為螺管式三種類型。4.3.4 電渦流傳感器一、電渦流效應(yīng) 1

15、電渦流的產(chǎn)生：成塊金屬置于交變磁場中 在固定磁場中運(yùn)動，金屬導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生環(huán)形感應(yīng)電流電“渦流”。3電渦流作用方式圖4-3-14反射方式渦流環(huán)產(chǎn)生的磁場抵消一部分原激勵磁場透射方式渦流環(huán)產(chǎn)生的磁場在另一側(cè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓第5章 電壓型傳感器5.1 磁電感應(yīng)式傳感器5.1.1 基本原理和組成一、基本原理電磁感應(yīng)定律 二、基本組成1磁路系統(tǒng)2線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓3運(yùn)動機(jī)構(gòu)感受被測運(yùn)動5.1.2 結(jié)構(gòu)類型一、變磁通式永久磁鐵和線圈均不動（變磁阻式）鐵芯平移型 鐵芯旋轉(zhuǎn)型 二、恒磁通式永久磁鐵與線圈相對運(yùn)動動鐵式動圈式5.2 壓電式傳感器5.2.1 壓電效應(yīng)及其表達(dá)式一、壓電效應(yīng) 只動態(tài)測量1正壓電效應(yīng)（壓

16、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，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個相對的表面上便產(chǎn)生符號相反的電荷；當(dāng)外力去掉后，又重新恢復(fù)不帶電的狀態(tài)；當(dāng)作用力的方向改變時，電荷的極性也隨著改變。5.2.2 常用壓電材料 1、石英晶體2、壓電陶瓷 5.2.4接口電路 一、壓電傳感器等效電路 圖5-2-11 所以二、電壓放大器 圖5-2-12 （一階高通濾波特性）時，測力時， 5.3 熱電偶（thermal couple）5.3.1 熱電效應(yīng)： 若兩個節(jié)點處于不同的溫度，回路中就會產(chǎn)生電動勢，因而在回路中產(chǎn)生電流一、熱電勢的產(chǎn)生 1、兩個不同電極的材料2、兩個節(jié)點的溫度若PAPB則A為

17、正極1單一導(dǎo)體的溫差電勢2兩種導(dǎo)體的接觸電勢與1、金屬材料有關(guān)2、接觸面的溫度有關(guān)3熱電偶回路總熱電勢1、AB材料相同或兩端溫度相同則總熱電動勢也相同 二、熱電偶基本定律1、中間導(dǎo)體定律在熱電偶回路中接入第三種導(dǎo)體時，只要第三種導(dǎo)體兩端溫度相同，就不會影響熱電偶回路中的總熱電動勢。 應(yīng)用：1、熱電偶回路接入儀表 2、開路熱電偶的應(yīng)用 2、中間溫度定律熱電偶AB在節(jié)點溫度為T、To時的熱電動勢等于該熱電偶在接點溫度為T、Tn和Tn、To時的熱電動勢之和。應(yīng)用：制作分度表與攝氏溫度T的對應(yīng)數(shù)據(jù)表 3、標(biāo)準(zhǔn)電極定律應(yīng)用：選配熱電偶圖5-3-45.3.2 熱電偶的材料、型號及結(jié)構(gòu)一、熱電偶的材料 鉑二

18、、熱電偶的冷端處理 1、冷端恒溫方式：1冰浴法2恒溫槽法3簡易法2、冷端的延伸使冷端遠(yuǎn)離被測熱源 3、冷端溫度波動的自動補(bǔ)償電橋補(bǔ)償法 5.4光電式傳感器5.4.1光電器件 一、光電發(fā)射型光電器件 1、外光電效應(yīng)光電發(fā)射效應(yīng)光電發(fā)射在光線照射下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。2、光電發(fā)射型光電器件光電管真空光電管 適合于要求溫度影響小和靈敏度穩(wěn)定的場合充氣光電管 適合于要求靈敏度高的場合光電倍增管 適合在微弱光下使用，但是不能接受強(qiáng)光刺激，否則易于損壞。 二、光導(dǎo)型光電器件 1、內(nèi)光電效應(yīng)絕大多數(shù)的高電阻率半導(dǎo)體，受光照射吸收光子能量后，會產(chǎn)生電阻率降低而易于導(dǎo)電的現(xiàn)象。 3、

19、光導(dǎo)型光電器件光敏電阻不受光照時的電阻值暗阻，一般在兆歐數(shù)量級，受光照時的電阻值亮阻。一般在幾千歐以下。光敏二極管光敏二極管基本電路圖5-4-6不受光照射時處于截止?fàn)顟B(tài)，受光照射時處于導(dǎo)通狀態(tài)光敏三極管光敏三極管基本電路圖5-4-7不受光照射時處于截止?fàn)顟B(tài)，受光照射時處于導(dǎo)通狀態(tài)三、光伏型光電器件光電池1、光生伏特效應(yīng)光照射引起PN結(jié)兩端產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。2、光電池直接將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱觿莸墓怆娖骷?有源傳感器)光電池應(yīng)用電路圖5-4-9 5.4.2光電器件的基本特性 一、光電特性和光照特性 二、光譜特性三、伏安特性四、頻率特性五、溫度特性5.4.3光電式傳感器的基本組成和類型一、光電式傳感器的

20、基本組成 1、光源2、光學(xué)通路3、光電器件4、測量電路二、光電傳感器的基本類型1、透射式 應(yīng)用：測量透明度和混濁度。2、反射式 應(yīng)用：測量表面粗糙度3、輻射式 應(yīng)用：光電高溫計和爐子燃燒監(jiān)視裝置。4、遮擋式 應(yīng)用：測量物體面積、尺寸和位移等5、開關(guān)式 應(yīng)用：開關(guān)，產(chǎn)品計數(shù)或測量轉(zhuǎn)速等，編碼。5.5 霍爾傳感器5.5.1、霍爾效應(yīng)定義:光導(dǎo)體薄片置于磁場中，當(dāng)有電流流過時，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。 5.5.2霍爾傳感器組成與基本特性一、霍爾元件1、材料多用N型半導(dǎo)體霍爾片半導(dǎo)體薄片 引線激勵電極、霍爾電極封裝外殼陶瓷或環(huán)氧樹脂二、電路部分2、霍爾元件的輸出

21、電路 線性應(yīng)用 開關(guān)應(yīng)用 3、輸出疊加連接方式 直流供電 交流供電 三、磁路部分圖5-5-6產(chǎn)生梯度磁場霍爾片沿x方向移動時，若控制電流I保持不變，則霍爾電勢為：四、基本特性1、霍爾傳感器的靈敏度和線性度主要取決于磁路系統(tǒng)和霍爾元件的特性。2、提高磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和增大激勵電流I，也可獲得較大的霍爾電勢。但I(xiàn)的增大受到元件發(fā)熱的限制?；魻杺鞲衅鲃討B(tài)性能好。5.5.4測量誤差及補(bǔ)償辦法（1）恒流源供電和輸入回路并聯(lián)電阻（2）采用恒壓源和輸入回路串聯(lián)電阻（3）合理選取負(fù)載電阻RL的阻值(4)采用溫度補(bǔ)償元件()不等位電壓U0的溫度補(bǔ)償?shù)?章 數(shù)字式傳感器二、莫爾條紋的形成與特點1、莫爾條紋的形成

22、 主光柵與指示光柵的柵線之間保持很小的夾角，在近乎垂直柵線的方向上出現(xiàn)了明暗相間的條紋莫爾條紋。莫爾條紋之間距遠(yuǎn)大于光柵柵距W2、莫爾條紋的主要特性：移動方向： 主光柵右移，則莫爾條紋向下移；主光柵左移，則莫爾條紋向上移。移動距離：主光柵移動一個柵距W，莫爾條紋移動一個條紋間距H。莫爾條紋具有放大作用，即HW。 (3)平均效應(yīng)：莫爾條紋具有減小光柵柵距局部誤差的作用 三、光電轉(zhuǎn)換電壓與光柵位移的關(guān)系 主光柵移動一個柵距W，光電轉(zhuǎn)換電壓變化一個周期 第7章 新型傳感器7.1 光纖傳感器7.1.2光纖傳感器的基本原理和類型一、光纖傳感器的基本原理被測量對光纖傳輸?shù)墓膺M(jìn)行調(diào)制，使傳輸光的強(qiáng)度(振幅)

23、、相位、頻率或偏振態(tài)隨被測量變化而變化，再通過對被調(diào)制過的光信號進(jìn)行檢測和解調(diào)，從而獲得被測參數(shù)。二、光纖傳感器的分類及作用功能型光纖用作敏感元件，常用單模光纖非功能型光纖用作傳感元件，常用多模光纖光電磁效應(yīng)：光生載流子的擴(kuò)散運(yùn)動在磁場作用下產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的一種物理效應(yīng)。7.3.2紅外探測器的類型一、光敏紅外探測器1、電真空器件(光電管、光電倍增管)，2、半導(dǎo)體器件二、熱敏紅外探測器一、熱釋電效應(yīng)當(dāng)一些晶體受熱時，在晶體兩端將會產(chǎn)生數(shù)量相等而符號相反的電荷，這種由于熱變化而產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象、稱為熱釋電效應(yīng)。能產(chǎn)生熱釋電效應(yīng)的晶體稱為熱釋電體。7.4超聲波與核輻射傳感器7.4.1超聲波傳感器超聲波的定

24、義： 振動在彈性介質(zhì)中的傳播稱為波動，簡稱波。高于2Hz的機(jī)械波稱為超聲波。超聲波與聲波的異同：相同點：傳播速度也取決于介質(zhì)的密度和介質(zhì)的彈性常數(shù) 在兩介質(zhì)的分界面上將發(fā)生反射和折射及波型轉(zhuǎn)換 不同點：振動頻率高而波長短，因而具有束射特性，方向性強(qiáng)，可以定向傳播。 能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于振幅相同的一般聲波，并具有很高的穿透能力。二、超聲波傳感器。產(chǎn)生超聲波和接收超聲波的裝置，習(xí)慣上稱為超聲波換能器或超聲波探頭。超聲波探頭按其工作原理可分為1、壓電式2、磁致伸縮式3、電磁式3、工作原理：逆壓電效應(yīng)將高頻電振動轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動，以產(chǎn)生超聲波。正壓電效應(yīng)將接收的超聲振動轉(zhuǎn)換成電信號。三、超聲檢測方法透射法用兩個

25、探頭，分別置于被測對象的相對兩側(cè)，一個發(fā)射超聲波，一個接收超聲波。反射法 通常采用一個超聲波探頭，兼做超聲波發(fā)射和接收用。頻率法 是利用超聲波測量流速時采用的方法二、核輻射傳感器主要由放射源和探測器組成。1、放射源 要求：采用的同位素有較長的半衰期及合適的放射強(qiáng)度 應(yīng)使射線從測量方向射出，而其它方向則必須使射線的劑量盡可能小。 2、探測器3、核輻射的防護(hù)在實際工作中要采取各種措施來減小射線的照射強(qiáng)度和照射時間。第九章 機(jī)械量電測法9.1 轉(zhuǎn)速的電測法9.1.1模擬式電測法一、測速發(fā)電機(jī)把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電壓 有直流式和交流式9.1.2計數(shù)式電測法一、轉(zhuǎn)速傳感器將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖頻率第10章 熱工量電測

26、法10.1 壓力和差壓的電測法10.1.1 壓力的概念、單位和測量方法一、壓力的概念和術(shù)語壓力流體介質(zhì)作用于單位面積的力壓力術(shù)語間的關(guān)系圖10-1-11、絕壓Pa是相對于絕對真空(絕對零壓力)所測得的壓力 2、表壓Pg 大氣壓力3、負(fù)壓Pv真空度V低于大氣壓力的絕對壓力4、差壓Pd兩個壓力之間的差值二、壓力單位 三、壓力測量方法1、壓力平衡法砝碼壓力平衡式活塞式壓力計液體壓力平衡式液柱式壓力計2、彈性變形法彈性式壓力（應(yīng)用最普遍）3、電測法(1)直接法，如壓電式壓力傳感器壓阻式、壓力傳感器。 (2)間接法-以壓力敏感型彈性元件作為敏感器配接傳感器，10.1.2壓力敏感器壓力敏感器是能夠?qū)毫D(zhuǎn)

27、換為應(yīng)變和位移的彈性敏感元件一、彈簧管 圖101-2 彎曲成C形的空心扁管，一端與接頭相連，另一端(自由端)密封二、波紋管 圖101-3 帶同心環(huán)狀波形皺紋的薄壁圓管，一端開口，另一端封閉三、膜片 用金屬或非金屬制成的圓形薄片。平膜片斷面是平的 圖101-4（a）波紋膜片斷面呈波紋狀 圖101-4（b）四、膜盒：兩個膜片邊緣對焊起來，構(gòu)成膜盒(圖10-1-4c)。幾個膜盒連接起來，組成膜合組(圖10-1-4d) 五、薄臂圓筒 圖101-5 壁厚一般都小于圓筒直徑的1/20，圓筒的一端開口，一端不通， 筒壁在圓周方向和軸向上的應(yīng)變均與壓力P成正比。10.1.3壓力的電測法一、應(yīng)變式壓力傳感器共同

28、點：將應(yīng)變片粘貼到壓力敏感型彈性元件上，由彈性元件或彈性元件組合將壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變，再由應(yīng)變電橋?qū)?yīng)變轉(zhuǎn)換為電壓輸出。1、膜片式壓力傳感器 圖101-62、筒式壓力傳感器 圖101-73、組合式壓力傳感器 圖101-8二、位移式壓力傳感器 共同點：將位移傳感器的可動部分與壓力敏感型彈性元件的自由端連在一起，將壓力轉(zhuǎn)換為位移，再由位移傳感器將位移轉(zhuǎn)換為電量，電容式壓力傳感器 圖101-9 電感式壓力傳感器 圖101-10電位器式壓力傳感器 圖101-11 霍爾式壓力傳感器 圖101-125、光電式壓力傳感器 圖101-13 三、諧振式壓力傳感器振弦式 圖101-14振弦式壓力傳感器 圖101-14

29、振膜式壓力傳感器 圖6-3-9振筒式壓力傳感器 圖6-3-6四、壓阻式壓力傳感器圖101-15 硅膜片上做四個相等的電阻，經(jīng)蒸鍍鋁電極及連線，接成惠斯登電橋。五、壓電式壓力傳感器圖101-16 薄壁筒底承受外部壓力為 壓電晶片組所受力F1與外部壓力F之比為10.1.4差壓電測法一、差壓敏感器把差壓傳換為應(yīng)變或位移測量膜片應(yīng)變或中心點位移與測量膜片兩側(cè)壓力差成正比二、電容式（位移式）差壓傳感器 圖10-1-17公共動極板將兩側(cè)壓力差轉(zhuǎn)換成位移，使兩電容差動變化與壓差成正比。 10.2溫度電測法10.2.1溫度的概念、單位和測量方法一、溫度的概念 溫度是表征物體冷熱程度的一種物理量，是物體內(nèi)部分子

30、無規(guī)則運(yùn)動劇烈程度的標(biāo)志。 三、溫度測量方法接觸式溫度傳感器與被測物體發(fā)生接觸 熱對流、熱傳導(dǎo)非接觸式溫度傳感器與被測物體不發(fā)生接觸 熱輻射10.2.2接觸式測溫法一、將溫度轉(zhuǎn)換為非電量溫度敏感器1、熱膨脹式將溫度轉(zhuǎn)換成位移 液體膨脹式 酒精溫度計、水銀溫度計 固體膨脹式熱敏雙金屬元件 圖1021 自由端的彎曲撓度2、壓力式將溫度轉(zhuǎn)換為壓力二、將溫度轉(zhuǎn)換為電量溫度傳感器1熱電阻和熱敏電阻2熱電偶3半導(dǎo)體PN結(jié)4集成溫度傳感器：電流型、電壓型、數(shù)字型10.2.3溫度和溫度差的電測法一、單點溫度的電測法、采用熱電阻或熱敏電阻圖10-2-2 RP用于調(diào)滿度，Ro用于調(diào)零圖10-2-3 RP8為滿度調(diào)整電阻圖10-2-4是三線連接法，消除連接導(dǎo)線電阻造成的測量誤差。圖10-2-5是四線連接法，消除連接導(dǎo)線電阻和電位器接觸電阻造成的測量誤差。 2、采用熱電偶 圖5-3-7 采用單只熱電偶 圖10-2-6 采用多只熱電偶串聯(lián)，可提高靈敏度，減小相對誤差 、采用二極管、三極管和集成溫度傳感器采用二極管、三極管 圖7-5-5采用集成溫度傳感器 圖10-2-7 RP1用于調(diào)零，RP2用于調(diào)滿度。 二、平均溫度的電測法采用集成溫度傳感器 圖10-2-8 、采用熱電偶 圖10-2-91）采用熱電偶并聯(lián) 圖10-2-9(a) 2）采用熱電偶串聯(lián) 圖10-2-9(