集美大學機械工程傳感器第章緒論

第1章緒論

1.1測試技術(shù)概述和任務(wù)1.2傳感器的定義、組成及分類1.3傳感器與測試技術(shù)的作用1.4本課程的主要研究內(nèi)容與要求1.5本課程的特點與學習方法1.6成績評定1.1測試技術(shù)概述1.1.1測試的基本概念和任務(wù)測量是指以確定被測對象屬性量值為目的的全部操作；試驗是對未知事物的探索認識過程；因此，測試是試驗和測量的綜合，是具有試驗性質(zhì)的測量，具有探索、分析、研究的特征。測試的目的就是獲取信息，而信息的載體就是信號。因此測試的任務(wù)可以概括為發(fā)現(xiàn)與各種信息相對應的信號表現(xiàn)形式，以及信息、信號之間的定性、定量關(guān)系；在不同環(huán)境下尋求最佳的信號獲取、變換、處理、存儲、傳輸、指示記錄等方法、手段和設(shè)備。1.3傳感器與測試技術(shù)的作用測試是科學研究的基礎(chǔ)工程技術(shù)領(lǐng)域必須依靠傳感器與測試技術(shù)

測試技術(shù)與控制技術(shù)相結(jié)合的測控技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)被稱為是信息技術(shù)的三大支柱。促進國民經(jīng)濟各部門的技術(shù)進步豐富和美化人民生活航天農(nóng)業(yè)交通醫(yī)學產(chǎn)品質(zhì)量測量汽車扭矩測量機床加工精度測量生產(chǎn)加工過程監(jiān)測數(shù)字化工廠切削力傳感器，加工噪聲傳感器，超聲波測距傳感器、紅外接近開關(guān)傳感器等。長江三峽工程大壩混凝土澆注施工機械防碰撞問題問題及解決方法：（1）怎樣測量角度、位移以及施工機械關(guān)鍵部位的空間相對位置？（2）信號如何傳輸？（3）多傳感器信息融合處理（fusion)？（4）設(shè)備的管理、調(diào)度和控制傳感器技術(shù)信息處理技術(shù)計算機等技術(shù)

鼠標:光電位移傳感器攝像頭:CCD傳感器麥克風:電容傳聲器聲卡:A/D卡+D/A卡軟驅(qū):速度,位置伺服聲位筆:超聲波傳感器超聲波傳感器振動式液位開關(guān)壓電加速度計壓電元件產(chǎn)品非接觸式位移傳感器測厚傳感器電感粗糙度儀接近式傳感器

1.1.2被測量的分類

1、電量

電流、電壓、功率、電阻、電容、電感、相位、增益、電場強度等。

2、非電量1）機械量：位移、振動、速度、加速度、力、力矩等2）熱工量：溫度、壓力、流量

、比熱容、液位等3）物性和成分量：酸堿度、鹽度、濕度、密度等4）狀態(tài)量：顏色、裂紋、透明度、磨損度等

非電量測量技術(shù)：利用傳感器將被測非電量變換成電量，然后用電量的測量技術(shù)來測量。1.1.3測試系統(tǒng)的組成

U,IR,L,C傳感器

信號調(diào)理電路記錄、顯示儀器U,I被測信號（非電量）

測試系統(tǒng)的一般組成觀測者傳感器（非電量→電量）

用來感受被測信號，并將被測信號轉(zhuǎn)換為適合于系統(tǒng)后續(xù)處理的電信號。信號調(diào)理電路（電量→電量）

對傳感器的輸出信號作進一步加工處理，以便于傳輸、顯示、記錄以及后續(xù)進一步處理（如相關(guān)分析、頻譜分析等），通常包括調(diào)制解調(diào)、A/D轉(zhuǎn)換、濾波、放大等。記錄、顯示儀器

將所測得的信號變?yōu)槟転槿藗兯斫獾男问?，以供觀察和分析。測試柏包括發(fā)兩種吐類型垂：靜態(tài)轟測試測試亞信號遷不隨馬時間雙改變矩，或限相對催時間樸其變看化非遭常緩撇慢，獎可以來忽略與不計供的測據(jù)試過常程。動態(tài)騾測試測試抹信號赤隨時勉間變注化很職快的很測試劈燕過程蔽。1.世2傳感葬器的暈定義刃、組步成及煤分類1.蹦2.振1傳感加器的鼻定義傳感策器：是將師被測支的某誼一物仙理量載（或捎信號叉）按倒一定頭規(guī)律鹽轉(zhuǎn)換腐為另惑外一多種（磚或同深種）獅與之叼有確注定對崇應關(guān)月系的氣、便鼠于應如用的懂物理脾量（盼或信夸號）吳輸出俯的裝妻置。率傳感腎器又駁稱為惑變換辨器，蓬檢測效器或默探測討器等勸。1.彩2.中2傳感忽器的史組成敏感粱元件傳感雪（轉(zhuǎn)啄換）校元件信號米調(diào)理竊電路輔助撥電源被測煉量電量敏感鼻元件侵：直接糖感受替被測遭量（稈一般歐為非返電量突），爹并輸朋出與憤被測上量成駛確定愉關(guān)系秒的其弊它量悄（也班可能喇為電蛇量）畜的元交件。傳感跑（轉(zhuǎn)陵換）慘元件秤：一般辜情況禽下它縫不直祝接感儲受被哄測量欄，而拴是將沫敏感糧元件東的輸博出量崖轉(zhuǎn)換也為電遼量輸膀出的宵元件點。Ma應變遙片敏感跡元件傳感復元件(a→F)(F→R務(wù))1.簡2.桌3傳感旁器的寒分類2、按康工作穩(wěn)原理泥分：1）電移參量(R、C、L)式；2）壓蹈電式捎；3）磁衫電式漢；4）光縱電式鋼；5）氣蒙電式百；6）熱紙電式傳；7）射煙線式躺；8）波吳式；9）半貧導體彎式；10）其端它原并理傳良感器而；1、按壓被測朱量分釀：位移大、溫烏度、斯振動小、壓匙力傳胸感器駝等。3、按根能源礎(chǔ)分：能量截轉(zhuǎn)換諒型和手能量晚控制凳型。有源煉傳感屈器將非尸電功紹率轉(zhuǎn)岔換為莫電功轟率，份傳感隔器起槍能量觸轉(zhuǎn)換敏作用緊，如鼠磁電樹、壓基電、咽熱電裹式傳恐感器去。無源喂傳感喇器被測縣量僅校對傳筆感器啞中的伶能量沒起控赤制作表用，捆因此荒必須辯有輔月助電唯源，夸如電奮容、緩電感宗、電眨阻式暖傳感蓮器。4、按須結(jié)構(gòu)激性質(zhì)雜分：結(jié)構(gòu)形型和站物性未型。傳感幫器的墻工作捉原理甜是基駱于各香種效獎應、惹反應強和物據(jù)理現(xiàn)沖象的化。結(jié)構(gòu)警型依靠虎傳感欠器的遣結(jié)構(gòu)哈參數(shù)皇變化好而實也現(xiàn)信阻號轉(zhuǎn)賣換，迅如電潔容、塔電感鬧式傳點感器豆等。物性姑型利用齒某些產(chǎn)功能銅材料役本身孝所具格有的且內(nèi)在歪特性脆及效盛應來跑感受映被測引量，敗并將輛其轉(zhuǎn)擺換為抹可用下電信籠號，賠如光亞電、負壓電千、霍盒爾式軋傳感泊器等票。1.膨4本課觸程的西主要臘研究墾內(nèi)容榮與要銳求1、研末究內(nèi)任容：課程酷主要奪介紹枯測試谷系統(tǒng)叼的基籍本特捎性、墳測試賊數(shù)據(jù)己的處他理方歷法、夸傳感逢器的乞原理罪、典多型參乓量的穴測量遷以及負現(xiàn)代兄檢測胃技術(shù)洋等內(nèi)魚容。2、要捷求：通過迷本課貨程學掃習，腥學生創(chuàng)應掌培握測液試技啦術(shù)的誘基本研理論鎮(zhèn)，熟箭練掌甜握各坡類典械型傳胡感器吧的基袍本原描理，遼了解觸傳感獎器與直測試黃技術(shù)儲在工您程測妻試中迅的應楊用以輛及傳浙感器午技術(shù)培的最耳新發(fā)虎展趨沫勢，聲初步惡具有撇組建榴測試瓶系統(tǒng)師的能蛛力，列為從跪事有承關(guān)測測試技旁術(shù)工螺作打緞下良決好的彈基礎(chǔ)刑。1.癥5本課購程的槳特點魄及學城習方件法發(fā)展耗快理論逢性強瀉：原理唱、特兆性、元應用擊。工具翅性--盆--芝-主要悄是“決用”府電量泊儀，夕不是胞“搞洋”電注量儀泄，應并能達析到的縫基本崗要求拐是“受選得脈準，難用得宋好”指。邊緣憑性特點勇：學習幟方法顯：課前氏；課唱堂；本課后夫；答灶疑；趕實驗蚊。參考半文獻[1歪]范云挖霄，重劉樺．測試促技術(shù)懷與信爪號處軟理．中國計量苦出版墾社[2晃]