檢測技術(shù)概述

檢測技術(shù)概述第一頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日緒論檢測技術(shù)第二頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日這門課是什么?有什么用?有用嗎?講什么內(nèi)容?有意思嗎?怎么講?如何學(xué)?考試容易嗎?第三頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日測試和檢測的定義是什么?測試與檢測沒有望遠(yuǎn)鏡就沒有天文學(xué)沒有顯微鏡就沒有細(xì)胞學(xué)沒有指南針就沒有航海事業(yè)第四頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日測試和檢測的概念對一個物理量的測量--測試---解釋1檢查有無、測量特征--檢測（針對材料質(zhì)量的檢查--檢測-----）解釋2妥協(xié)的結(jié)果---測試與檢測英文的對應(yīng)詞:measurementtesting廣義上是人的認(rèn)知行為，用科學(xué)的方法發(fā)現(xiàn)、度量一個客觀存在的過程,(從定性到定量的過程,例如“熱”)第五頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日例：曹沖稱象方法：比較法；裝置：船、石頭、小秤；檢查、測量，從而得到：定性、定量的結(jié)果。第六頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日涉及的學(xué)科內(nèi)容對被測試量的認(rèn)識：如熱是什么？如何感知被測量量？怎樣才能不受人為因素的干擾感受被測量量及其變化？物化為傳感技術(shù)如何比較被感知量？定量化問題量綱量測技術(shù)第七頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日涉及的學(xué)科內(nèi)容檢測的物理原理（傳感原理）--物理化學(xué)原理傳感器技術(shù)--被測量轉(zhuǎn)換為電信號材料半導(dǎo)體微納米等技術(shù)信號處理技術(shù)信號處理方法:FFT,小波硬件處理器件為例:LM101->AD620,Z80->FPGA軟件計算機(jī)技術(shù)

交叉學(xué)科第八頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日它的意義？（1）對于科學(xué)的意義:“科學(xué)，只有當(dāng)人類懂得測量時才開始”--門捷列夫桌椅建筑飛機(jī)的雷達(dá)等各種檢測測試設(shè)備載人飛船大量測試設(shè)備第九頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日它的意義？（2－1）工業(yè)過程中的地位－以加工一個零件為例毛坯成品檢驗出廠半成品第十頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日它的意義？（2－2）以加工一個零件為例，涉及的檢測問題如何知道毛坯是否符合要求形狀尺寸內(nèi)部質(zhì)量如何知道半成品符合要求尺寸質(zhì)量要求如何知道達(dá)到了成品的要求如何知道成品達(dá)到了出廠要求第十一頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日它的意義？（2－3）工業(yè)過程中的地位－以加工一個零件為例毛坯成品檢驗出廠半成品檢測過程第十二頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日它的意義？（2－4）工業(yè)過程簡化為一個測控過程，測量和檢測是信息的源頭信息獲取有用信息反饋控制信息處理工業(yè)過程第十三頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日它的意義？（3）日常生活再談溫度檢查身體國家的實力南海撞機(jī)事件的本質(zhì)是偵察和反偵察NMD的核心技術(shù)發(fā)現(xiàn)--檢測攔截--檢測擊毀--檢測第十四頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日NMD和TMD第十五頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日從NMD和TMD說起如何發(fā)現(xiàn)目標(biāo)->>一個測試過程衛(wèi)星如何預(yù)警地基雷達(dá)如何預(yù)警如何使攔截導(dǎo)彈擊中目標(biāo)一顆子彈如何才能打中另一顆子彈？第十六頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日思考題：如果要1.5馬赫速度的攔截以1馬赫飛來的導(dǎo)彈，請思考需要解決的檢測和測試問題第十七頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日講什么？(1-1)如何完成需要我們解決的一個檢測任務(wù)?檢測一個我們關(guān)心的量？思考它涉及的東西如何測量天氣的悶熱？如何測量人體的基因缺陷？如果你在大海之中，如何確定自己的位置？如何發(fā)現(xiàn)敵方的導(dǎo)彈？......第十八頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日講什么？(1-2)任務(wù)分解對檢測任務(wù)的科學(xué)描述,如“悶熱”從系統(tǒng)角度介紹測試和檢測的基本原理熱->測溫度溫度測量的各種方法悶->濕度如何搭建一個檢測系統(tǒng)如何評價一個檢測系統(tǒng)第十九頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日講什么？(2)在上述基礎(chǔ)上分析材料缺陷的檢測技術(shù):缺陷的描述從缺陷檢測的基本原理如何搭建一個缺陷檢測系統(tǒng)測試系統(tǒng)解決問題的水平和無損評價的可能性第二十頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日教學(xué)目的？教學(xué)目的：學(xué)會某一本書上的東西？會搭建一個測試系統(tǒng)？考試及格？第二十一頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日教學(xué)目的？我的教學(xué)目的：考試及格學(xué)會某一本書上的東西會搭建一個測試系統(tǒng)第二十二頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日怎么講？以你們?yōu)橹?和大家一起分析完成一個檢測任務(wù)從簡單的溫度測量談起結(jié)合科研中實際遇到的問題進(jìn)行探討氣體檢測泄漏檢測位置測量傾斜檢測第二十三頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日參考書檢索“測試”或“檢測”為主題的書籍檢測信號的處理部分傳感器部分具體參考書：檢測原理部分：傳感器基礎(chǔ)缺陷檢測部分：檢測技術(shù)與質(zhì)量控制測試系統(tǒng)及其評價：測試技術(shù)基礎(chǔ)第二十四頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日第1章檢測技術(shù)概述1.1

檢測的地位與作用1.2

檢測的基本概念1.3

檢測系統(tǒng)的構(gòu)成1.4

一般檢測方法1.5

檢測系統(tǒng)的發(fā)展趨勢第二十五頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日1.1檢測的地位和作用1.1.1信息化是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然1.1.2信息流是客觀世界的一個主流1.1.3檢測儀器儀表的作用第二十六頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日1.1檢測的地位和作用1.1.1信息化是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然歷史時代：手工化機(jī)械化自動化信息化生產(chǎn)方式：人與簡單工具動力機(jī)與機(jī)械自動測量控制智能機(jī)械裝置……晶體管集成電路計算機(jī)工業(yè)革命蒸汽機(jī)內(nèi)燃機(jī)電機(jī)石器木器計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人工智能第二十七頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日測控系統(tǒng)中人與機(jī)器的機(jī)能對應(yīng)關(guān)系1.1檢測的地位和作用檢測技術(shù)是人類感覺器官的擴(kuò)展和延伸，是人類觀察自然和測量自然界各種現(xiàn)象的電路手段

檢測技術(shù)是一門實用型、綜合型的新興邊沿學(xué)科,其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。第二十八頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日檢測系統(tǒng)中人與機(jī)器的相互參與程度1.1檢測的地位和作用100%100%？！人力機(jī)器遠(yuǎn)古社會發(fā)展時間軸未來第二十九頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日1.1.2信息流是客觀世界的一個主流物料流能量流信息流客觀世界1.1檢測的地位和作用第三十頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日信息獲取是信息流的一環(huán)1.1檢測的地位和作用信息獲取信息處理信息傳輸信息鏈信息應(yīng)用傳感器儀器儀表自動化通信計算機(jī)信息鏈＝信息獲?。畔⑻幚恚畔鬏敚畔?yīng)用第三十一頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日計算機(jī)科學(xué)與技術(shù) =>信息處理無所不在通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)=>信息傳輸無所不在自動化科學(xué)與技術(shù)=>信息應(yīng)用無所不在信息獲?。?>

無所不在？信息流的瓶頸！計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)通信科學(xué)與技術(shù)信息獲取科學(xué)與技術(shù)信息科學(xué)與技術(shù)自動化科學(xué)與技術(shù)第三十二頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日

獲取信息是儀器科學(xué)的基本任務(wù)儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分儀器儀表是信息工業(yè)的源頭1.1檢測的地位和作用第三十三頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日

“信息獲取”是一個具有基礎(chǔ)性、前瞻性、戰(zhàn)略性的研究方向，五至十年后必將出現(xiàn)信息獲取無所不在的景象。存在的問題：（1）未從信息獲取科學(xué)的角度建立學(xué)科的理論基礎(chǔ)；（2）未能從系統(tǒng)的角度建立學(xué)科體系；（3）存在多學(xué)科交叉的復(fù)雜性。創(chuàng)立“信息獲取科學(xué)與技術(shù)學(xué)科”是信息科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的科學(xué)需求，符合科學(xué)發(fā)展的客觀必然性！第三十四頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日信息獲取的學(xué)科體系信息獲取科學(xué)與技術(shù)物理型敏感材料與元件敏感材料與元件傳感器與儀器機(jī)器感知化學(xué)型敏感材料與元件生物型敏感材料與元件力學(xué)量傳感器與儀器物理量傳感器與儀器化學(xué)量傳感器與儀器結(jié)構(gòu)型敏感材料與元件機(jī)器視覺機(jī)器觸覺機(jī)器嗅覺機(jī)器味覺生物量傳感器與儀器機(jī)器聽覺信息獲取理論信息獲取的仿生學(xué)模型信息獲取的信息論模型第三十五頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日1.1.3檢測儀器儀表的作用工業(yè)生產(chǎn)倍增器科學(xué)研究先行官社會生活物化法官軍事斗爭戰(zhàn)斗力1.1檢測的地位和作用第三十六頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日資料：據(jù)統(tǒng)計，一輛汽車內(nèi)配備的檢測點(diǎn)有50~100個，一架飛機(jī)內(nèi)約有3000個，一臺大型發(fā)電機(jī)組內(nèi)約有4000個，一個大型石油化工廠約6000個，一個大型鋼鐵廠約2萬個，在各種現(xiàn)代化高新技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計制造中，測量工作已占首位，而測量系統(tǒng)的成本甚至可以達(dá)到該裝備系統(tǒng)總成本50%以上。第三十七頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日資料：在軍事方面，可以說現(xiàn)在戰(zhàn)爭是科技戰(zhàn)爭，也就是傳感器戰(zhàn)爭。從20世紀(jì)初的探測地雷，到現(xiàn)代的阻擊導(dǎo)彈。為了尋找伊拉克所謂大規(guī)模殺傷武器，聯(lián)合國武器檢查組使用傳感器搜索了伊拉克的每個角落，甚至是隱藏于地下近百米的軍事設(shè)施也不能幸免。第三十八頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日《檢測技術(shù)及儀表》唐山學(xué)院?信息工程系資料：海洋是人類21世紀(jì)重點(diǎn)開發(fā)的新的生存空間，是蘊(yùn)藏巨大資源的寶庫，是未來高技術(shù)條件下局部戰(zhàn)爭的主要戰(zhàn)場。要開發(fā)海洋，必須先認(rèn)識海洋。因此，對海底重力場、磁場、地形、地質(zhì)、礦藏種類、氣象、化學(xué)成分、特別是對5000m以下的深海探測，主要依賴于各種傳感器。第三十九頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日資料：美國早在20世紀(jì)就把80年代看作是傳感器年代，把傳感技術(shù)列為90年代22項關(guān)鍵技術(shù)之一。日本把傳感技術(shù)列為十大技術(shù)之首。我國也把傳感技術(shù)列為八五、九五重點(diǎn)發(fā)展項目。在當(dāng)今社會，傳感技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家工業(yè)發(fā)達(dá)與否的重要標(biāo)志。第四十頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日工業(yè)生產(chǎn)倍增器檢測技術(shù)是帶動國民經(jīng)濟(jì)增長的一個關(guān)鍵領(lǐng)域在美國：檢測技術(shù)占4%，拉動經(jīng)濟(jì)增長66%1.1檢測的地位和作用第四十一頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用在線檢測：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位、過程控制….1.1檢測的地位和作用第四十二頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日檢測技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用離線檢測：零件參數(shù)、尺寸與形位公差、品質(zhì)參數(shù)現(xiàn)代工程裝備中，檢測環(huán)節(jié)的成本約占50~70%1.1檢測的地位和作用第四十三頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日第四十四頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日檢測技術(shù)在汽車中的應(yīng)用日新月異發(fā)動機(jī)：向發(fā)動機(jī)的電子控制單元（ECU）提供發(fā)動機(jī)的工作狀況信息，對發(fā)動機(jī)工作狀況進(jìn)行精確控制溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等

汽車傳感器：汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，關(guān)鍵部件，核心技術(shù)內(nèi)容普通轎車：約安裝幾十到近百只傳感器，豪華轎車：傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只。

底盤：控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動防抱死系統(tǒng)等車速、踏板、加速度、節(jié)氣門、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油溫車身：提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等溫度、濕度、風(fēng)量、日照、加速度、車速、測距、圖象等1.1檢測的地位和作用第四十五頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日1.1檢測的地位和作用第四十六頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日檢測技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用與日俱增

家用電器：數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)：自動對焦---紅外測距傳感器數(shù)字體溫計：接觸式---熱敏電阻，非接觸式---紅外傳感器自動感應(yīng)燈：亮度檢測---光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測---熱敏電阻、熱電偶電話、麥克風(fēng)：話音轉(zhuǎn)換---電容傳感器遙控接收：紅外檢測---光敏二極管、光敏三極管辦公商務(wù)：可視對講、可視電話：圖像獲取---面陣CCD掃描儀：文檔掃描---線陣CCD紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測---光敏二極管、光敏三極管醫(yī)療衛(wèi)生：電子血壓計：血壓檢測---壓力傳感器血糖測試儀、膽固醇檢測儀---離子傳感器1.1檢測的地位和作用第四十七頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日第四十八頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日科學(xué)研究的先行官諾貝爾獎獲得者R.R.Ernst說“現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步越來越依靠尖端儀器的發(fā)展”俄國化學(xué)家門捷列夫指出“科學(xué)是從測量開始的”近80年來，與科學(xué)儀器密切相關(guān)的諾貝爾獎獲得者達(dá)38人1.1檢測的地位和作用檢測技術(shù)與科學(xué)研究相互促進(jìn)!第四十九頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日軍事戰(zhàn)斗力1991年海灣戰(zhàn)爭精確制導(dǎo)武器8%2003年伊拉克戰(zhàn)爭90%1994年美國防部建立自動測試系統(tǒng)執(zhí)行局：統(tǒng)一海陸空測試產(chǎn)品的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)立體作戰(zhàn)1.1檢測的地位和作用第五十頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日檢測技術(shù)在軍事上的應(yīng)用美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器---OICW夜視瞄準(zhǔn)機(jī)系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)激光測距儀：可精確定位目標(biāo)。在發(fā)射20毫米高爆彈時，激光測距儀可將目標(biāo)的距離信息自動傳輸至高爆彈的爆炸引信，以便精確的設(shè)定引爆時間。1.1檢測的地位和作用第五十一頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日美國國家導(dǎo)彈防御計劃---NMD檢測技術(shù)在國防領(lǐng)域的應(yīng)用1.地基攔截器2.早期預(yù)警系統(tǒng)3.前沿部署(如雷達(dá)）4.管理與控制系統(tǒng)5.衛(wèi)星紅外線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng):探測和發(fā)現(xiàn)敵人導(dǎo)彈的發(fā)射并追蹤導(dǎo)彈的飛行軌道；攔截器：能識別真假彈頭，敵友方1.1檢測的地位和作用第五十二頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日檢測技術(shù)在航天領(lǐng)域舉足輕重飛行器測控---檢測飛行器姿態(tài)、發(fā)電機(jī)工況，控制與操縱

火箭測控---檢測火箭狀況、姿態(tài)、軌跡

1.1檢測的地位和作用第五十三頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日“阿波羅10”：火箭部分---2077個傳感器飛船部分---1218個傳感器，檢測參數(shù)---加速度、溫度、壓力、振動、流量、應(yīng)變、聲學(xué)、神舟飛船：185臺（套）儀器裝置1.1檢測的地位和作用第五十四頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日“物化法官”檢查產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測環(huán)境污染識別指紋假鈔查服違禁藥物偵破刑事案件1.1檢測的地位和作用第五十五頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日……教學(xué)實驗、氣象預(yù)報、大地測繪、災(zāi)情預(yù)報、環(huán)境監(jiān)測、交通運(yùn)輸、海關(guān)緝私、醫(yī)藥衛(wèi)生……涵蓋:吃穿用、農(nóng)輕重、海陸空1.1檢測的地位和作用第五十六頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日第五十七頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日第五十八頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日第五十九頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日第六十頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日第六十一頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日第六十二頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日第六十三頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日我國與世界存在巨大差距：

世界上有2萬多種傳感器，而我國僅能生產(chǎn)3000種；世界傳感器市場790億美元，我國產(chǎn)品僅占1.4%。

第六十四頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日目前的傳感技術(shù)難以完全滿足國家需求主要問題： 靈敏度、選擇性、穩(wěn)定性和可靠性較差； 創(chuàng)新能力不足，缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)； 中、高檔產(chǎn)品被國外壟斷，依賴進(jìn)口； 關(guān)鍵技術(shù)受制于人，先進(jìn)軍事裝備被禁運(yùn)。

傳感器面臨技術(shù)落后瓶頸，需要新的突破！第六十五頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日

1.2檢測的基本概念

自動檢測技術(shù)：以研究自動檢測系統(tǒng)中的信息提取、信息轉(zhuǎn)換以及信息處理的理論和技術(shù)為主要內(nèi)容的一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。

任務(wù)：尋找與自然信息具有對應(yīng)關(guān)系的種種表現(xiàn)形式的信號，以及確定二者間的定性、定量關(guān)系；從反映某一信息的多種信號表現(xiàn)中挑選出在所處條件下最為合適的表現(xiàn)形式，以及尋求最佳的采集、變換、處理、傳輸、存儲、顯示等的方法和相應(yīng)的設(shè)備。

第六十六頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日定義：確定被測對象的量值為目的的全部操作傳感器、檢測儀器、檢測裝置、檢測系統(tǒng)全部操作：檢測過程：信號采集、信號處理、信號顯示、信號輸出檢測器具：被測信息：物理量（光、電、力、熱、磁、聲、…）被測對象：宇宙萬物（固液氣體、動物、植物、天體……）化學(xué)量（PH、成份…）生物量（酶、葡萄糖、…）……1.2檢測的基本概念物理量、化學(xué)量實驗比較過程測量因素：對象、方法、設(shè)備第六十七頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日工業(yè)檢測技術(shù)涉及的內(nèi)容：熱工量：溫度t（℃、K、℉）例：0℃等于32℉，20℃等于68℉，100℃等于212℉

壓力（壓強(qiáng)）p（Pa）、壓差Δp

、真空度、流量q（t、m3

）、流速v（m/s）、物位、液位h（m）機(jī)械量：直線位移x（m）、角位移α、速度、加速度a（m/s2）、轉(zhuǎn)速n（r/min）、應(yīng)變ε（m/m）、力矩T（Nm）、振動、噪聲、質(zhì)量（重量）m（kg、t）幾何量長度、厚度、角度、直徑、間距、形狀、粗糙度、硬度、材料缺陷等第六十八頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日工業(yè)檢測涉及的內(nèi)容（續(xù)）物體的性質(zhì)和成分量：空氣的濕度（絕對、相對）、氣體的化學(xué)成分、濃度、液體的粘度、濁度、透明度、物體的顏色狀態(tài)量：工作機(jī)械的運(yùn)動狀態(tài)（啟停等）、生產(chǎn)設(shè)備的異常狀態(tài)（超溫、過載、泄漏、變形、磨損、堵塞、斷裂等）電工量（U、I、f、R、Z、E、B……在電工、電子等課程中講授，大多數(shù)不屬于本課程的范圍。）第六十九頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日接口總線存儲顯示分析監(jiān)控判斷決策一般構(gòu)成：信號檢出┇信號檢出信號檢出信號轉(zhuǎn)換信號轉(zhuǎn)換信號轉(zhuǎn)換處理顯示處理顯示處理顯示信號檢出：功能---將被測信號的轉(zhuǎn)換為電信號的變化器件---傳感器信號轉(zhuǎn)換：功能---將傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換為便于處理的形式器件---信號調(diào)理電路處理顯示：功能---分析、處理、顯示通訊接口/總線接口(RS232、RS485、GPIB、PCI、······)其它環(huán)節(jié)：存儲、監(jiān)控、決策1.3檢測系統(tǒng)的構(gòu)成第七十頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日力位移

速度

加速度

壓力流量溫度電阻式電容式電感式壓電式熱電式光電式磁電式電橋

放大器濾波器調(diào)制器解調(diào)器運(yùn)算器

阻抗變換器

筆式記錄儀光線示波器磁帶記錄儀電子示波器半導(dǎo)體存儲器顯示器磁卡數(shù)據(jù)處理器

頻譜分析儀

FFT

實時信號分析儀

電子計算機(jī)

被測對象

傳感器

中間變換測量裝置

顯示及記錄裝置

實驗結(jié)果處理裝置

激發(fā)裝置

1.3檢測系統(tǒng)的構(gòu)成第七十一頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日檢測與控制系統(tǒng)實例控制儀表控制器檢測儀表被控對象舉例：汽包系統(tǒng)第七十二頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日

按測量手續(xù)分類：直接測量、間接測量、聯(lián)立測量；按測量方式分類：偏差式測量、零位式測量、微差式測量；按敏感元件是否與被測介質(zhì)接觸分類：接觸式測量、非接觸式測量；按被測量變化快慢分類：靜態(tài)測量、動態(tài)測量；按測量系統(tǒng)是否向被測對象施加能量分類：主動式測量、被動式測量；按被測量是否是在生產(chǎn)進(jìn)行的實際過程中被測分類：在線測量、離線測量。

1.4檢測方法分類第七十三頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日靜態(tài)測量

第七十四頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日對緩慢變化的對象進(jìn)行測量亦屬于靜態(tài)測量。

最高、最低溫度計第七十五頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日

動態(tài)測量

地震測量振動波形第七十六頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日直接測量與間接測量直接測量：直接將被測量與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較包含絕對測量與相對測量標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)準(zhǔn)計量單位（如米尺、光柵尺、激光、……）

絕對測量定值標(biāo)準(zhǔn)量（如某一固定尺寸）

相對測量優(yōu)點(diǎn)：測量過程簡單而迅速，缺點(diǎn)：難以達(dá)到較高測量精度。直接測量方法在工程實踐中被廣泛應(yīng)用。第七十七頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日--絕對測量：采用儀器、設(shè)備、手段測量被測量，直接得到測量值測量結(jié)果：20.1mm--相對測量：將被測量直接與基準(zhǔn)量比較，得到偏差值特點(diǎn)：簡單、直觀、明了；測量精度不高基準(zhǔn)量：20.00mm測量值：+0.08mm結(jié)果：20.08mm特點(diǎn)：精確度高；復(fù)雜、成本高、要求高第七十八頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日直接測量

電子卡尺第七十九頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日

間接測量如測導(dǎo)線的導(dǎo)電率ρ：測量與被測量有一定函數(shù)關(guān)系的參量，被測量由計算獲得如質(zhì)量流量：優(yōu)勢：間接測量可以實現(xiàn)難以直接測量的被測量的測量。缺點(diǎn)：相對于直接測量，間接測量過程手續(xù)較多，所需時間較長，有時可以得到較高的測量精度。間接測量多用于實驗室測量，工程測量中亦有應(yīng)用。第八十頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日間接測量

對多個被測量進(jìn)行測量，經(jīng)過計算求得被測量（阿基米德測量皇冠的比重）。

第八十一頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日開環(huán)測量與閉環(huán)測量開環(huán)測量：反饋測量：特點(diǎn)：簡單、直觀、明了；測量精確度不高特點(diǎn)：精確度高；復(fù)雜、成本高、要求高傳感器輸入量x輸出量y傳感器輸入量x輸出量y放大反向傳感器第八十二頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日偏差式測量、零位測量、微差式測量偏差式測量法：測量過程中用測量儀表指針的位移(即偏差)決定被測量。應(yīng)用這種方法進(jìn)行測量時，標(biāo)準(zhǔn)量具不裝在儀表內(nèi)，而是事先用標(biāo)準(zhǔn)量具對儀表刻度進(jìn)行校準(zhǔn)。優(yōu)點(diǎn)：偏差式測量法簡單、迅速；缺點(diǎn)：由于是間接與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，測量結(jié)果精度較低。第八十三頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日零位式測量法：又稱補(bǔ)償式測量或平衡式測量，測量過程中，用指零儀表的零位指示測量系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，在測量系統(tǒng)達(dá)到平衡時，用已知的基準(zhǔn)量決定未知量。用此方法進(jìn)行測量時，標(biāo)準(zhǔn)量具設(shè)置在儀表內(nèi)，在測量過程中標(biāo)準(zhǔn)量直接與被測量相比較；測量時，要調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量，即進(jìn)行平衡操作，一直到被測量與標(biāo)準(zhǔn)量相等，即指零儀回零。優(yōu)點(diǎn)：用零位式測量可獲得高的測量精度；缺點(diǎn)：由于需要可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)量，在測量過程中需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)量的動態(tài)調(diào)節(jié)，致使儀表構(gòu)成復(fù)雜，難以測量快變信號。第八十四頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日微差式測量方法：綜合了偏差式測量法與零位式測量法的優(yōu)點(diǎn)，此方法是將被測的未知量與已知的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，取得差值，然后用偏差法測得此差值。應(yīng)用此方式測量時，標(biāo)準(zhǔn)量具裝在儀表內(nèi)，該標(biāo)準(zhǔn)量具的值與被測量非常接近。在測量過程中，標(biāo)準(zhǔn)量直接與被測量進(jìn)行比較，由于兩者的值很接近，測量過程中不需調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量，而只需測兩者的差值。優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)快、精度高。微差法：偏差法和零位法的結(jié)合確定被測量余數(shù)確定被測量大值（與標(biāo)準(zhǔn)量大體平衡）第八十五頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日接觸式測量、非接觸式測量接觸檢測：指在測量過程中敏感元件與被測介質(zhì)產(chǎn)生實際物理上的接觸。非接觸檢測：指利用物理、化學(xué)及聲、光學(xué)的原理，使被測對象與敏感元件之間不發(fā)生物理上的直接接觸而對被測量進(jìn)行檢測的方法。第八十六頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日接觸式測量

第八十七頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日非接觸式測量

例：雷達(dá)測速車載電子警察第八十八頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日離線測量

產(chǎn)品質(zhì)量檢驗第八十九頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日在線測量

在流水線上，邊加工，邊檢驗，可提高產(chǎn)品的一致性和加工精度。第九十頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日思考：桿秤、磅秤和天平分別屬于何種檢測方法？動圈式毫伏表？自動平衡是儀表？檢測方法分類第九十一頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日1.5檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢國際發(fā)展趨勢： 微型化——采用MEMS技術(shù)、納米技術(shù) 集成化——采用IC技術(shù)和SOC技術(shù)等 智能化——采用人工智能與信息融合技術(shù)學(xué)科發(fā)展趨勢： 建立系統(tǒng)的信息獲取理論與方法技術(shù)創(chuàng)新趨勢： 仿生學(xué)＋微納米技術(shù)＋傳感技術(shù)第九十二頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日人類技術(shù)創(chuàng)新之源=生產(chǎn)實踐+模仿自然界仿生學(xué)為攻克信息獲取難關(guān)提供了新的科學(xué)途徑

技術(shù)創(chuàng)新趨勢第九十三頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日仿生學(xué)+微納米技術(shù)+傳感器

仿生微納米傳感器

仿生學(xué)微納米技術(shù)傳感器解決傳感器目前存在的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)高靈敏度高選擇性高穩(wěn)定性高可靠性第九十四頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日1測量技術(shù)指標(biāo)不斷提高2高新技術(shù)和最新科技成果大量采用3微型化、智能化、固體化4立體化、網(wǎng)絡(luò)化現(xiàn)代檢測技術(shù)發(fā)展趨勢第九十五頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日不斷提高檢測系統(tǒng)的測量精度、量程范圍、延長使用壽命、提高可靠性：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)

展，人們對檢測系統(tǒng)的測量精度要求也相應(yīng)地在提高。近年來，人們研制出許多高精度和寬量程的檢測儀器以滿足各種需要。人們還對傳感器的可靠性和故障率的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了大量的研究，使得檢測系統(tǒng)的可靠性及壽命大幅度的提高?，F(xiàn)在，許多檢測系統(tǒng)可以在極其惡劣的環(huán)境下連續(xù)工作數(shù)十萬小時。目前，人們正在不斷努力進(jìn)一步提高檢測系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)。第九十六頁，共一百一十三頁，編輯于2023年，星期日1測量技術(shù)指標(biāo)不斷提高精確度、測量范圍、速度、可靠性、穩(wěn)定性等例如：工業(yè)參數(shù)測量精確度普遍優(yōu)于0.02%；電壓測量范圍：納伏—106V；電阻測量范圍：超導(dǎo)—1014Ω；頻率測量范圍：—1010Hz；壓力測量范圍：—108Pa；溫度測量范圍：接近絕對零度—1010?C；尺寸測量靈敏度：納米甚至亞納米可靠性：平均