1、緒 論 一、測(cè)試工作的目的為了獲得有關(guān)研究對(duì)象的狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)和特征等方面(fngmin)的信息共四十二頁(yè)二、 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)(jsh)的重要性測(cè)試手段就是儀器儀表。在工程上所要測(cè)量的參數(shù)大多數(shù)為非電量，促使人們用電測(cè)的方法來(lái)研究非電量，即研究用電測(cè)的方法測(cè)量非電量的儀器儀表，研究如何能正確和快速地測(cè)得非電量的技術(shù)。非電量電測(cè)量技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量精度高、反應(yīng)速度快、能自動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行測(cè)量、可以進(jìn)行遙測(cè)、便于(biny)自動(dòng)記錄、可以與計(jì)算機(jī)聯(lián)結(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、可采用微處理器做成智能儀表、能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換等。共四十二頁(yè)機(jī)械(jxi)制造業(yè)木材加工業(yè)林業(yè)航天煤礦 環(huán)境保護(hù)等部門(mén) 建筑業(yè)綜上所述，自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)

2、與我們的生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。它是自動(dòng)化領(lǐng)域的重要組成部分，尤其在自動(dòng)控制中，如果對(duì)控制參數(shù)不能有效準(zhǔn)確的檢測(cè)，控制就成為無(wú)源之水，無(wú)本之木。共四十二頁(yè)煤礦瓦斯(w s)監(jiān)控系統(tǒng)（現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層、信息傳輸層和信息管理層）共四十二頁(yè)汽車安全駕駛(jish)裝置共四十二頁(yè)三、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)(xtng)的組成傳感器測(cè)量電路輸出單元被測(cè)量共四十二頁(yè)傳感器：把被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換成為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系，且便于應(yīng)用的某些物理量（通常為電量）的測(cè)量裝置。測(cè)量電路：把傳感器輸出的變量變換成電壓或電流信號(hào)，使之能在輸出單元(dnyun)的指示儀上指示或記錄儀上記錄；或者能夠作為控制系統(tǒng)的檢測(cè)或反饋信號(hào)。輸出單元：指示儀、記錄

3、儀、累加器、報(bào)警器、數(shù)據(jù)處理電路等。共四十二頁(yè)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的組成詳細(xì)(xingx)框圖共四十二頁(yè)四、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)(jsh)的發(fā)展趨勢(shì)1）不斷提高儀器的性能、可靠性，擴(kuò)大應(yīng)用范圍2）開(kāi)發(fā)新型傳感器（蛋白質(zhì)生物(shngw)傳感器，葡萄糖生物(shngw)傳感器等檢測(cè)有機(jī)物的生物(shngw)傳感器）3）開(kāi)發(fā)傳感器的新型敏感元件材料和采用新的加工工藝4）微電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與儀器儀表和傳感器結(jié)合，構(gòu)成新一代智能化測(cè)試系統(tǒng)，使測(cè)量精度、自動(dòng)化水平進(jìn)一步提高5）研究集成化、多功能和智能化傳感器或測(cè)試系統(tǒng)共四十二頁(yè)五、本課程(kchng)的主要內(nèi)容 第一篇 機(jī)械量電測(cè)法基本原理第一章

4、 機(jī)械量電量變換原理 第二章 電阻傳感器（電阻應(yīng)變計(jì)）第三章 電阻應(yīng)變(yngbin)測(cè)量電路（電橋電路）共四十二頁(yè)本課程的主要(zhyo)內(nèi)容第二篇機(jī)械參量電測(cè)法的基本原理 2.1 電阻應(yīng)變式力傳感器測(cè)量2.2 電阻應(yīng)變式壓力傳感器測(cè)量2.3 電阻應(yīng)變式加速度傳感器測(cè)量2.4 自感(z n)式壓力傳感器測(cè)量2.5 差動(dòng)變壓器式傳感器應(yīng)用2.6 電容式傳感器應(yīng)用2.7 壓電式傳感器應(yīng)用共四十二頁(yè)第三篇 電阻(dinz)應(yīng)變儀和指示記錄裝置第一章指示(zhsh)記錄裝置第二章電阻應(yīng)變儀共四十二頁(yè)第四篇 零件的應(yīng)力(yngl)和應(yīng)變測(cè)量4.1 主應(yīng)力方向已知時(shí)的應(yīng)力測(cè)量(cling)4.2 主應(yīng)力

5、方向未知時(shí)的應(yīng)力測(cè)量4.3 應(yīng)變花的應(yīng)用共四十二頁(yè)第五篇 空調(diào)原理及測(cè)控技術(shù) 5.1 空調(diào)基礎(chǔ)知識(shí) 5.2 空調(diào)系統(tǒng)組成與分類 5.3 空氣處理及控制 5.4 空調(diào)自動(dòng)(zdng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5.5 空調(diào)常用檢測(cè)儀表及執(zhí)行器共四十二頁(yè)六、考核(koh)方式平時(shí)成績(jī)占15%論文(lnwn)成績(jī)占20%期末考試占65% 共四十二頁(yè)七、參考書(shū)傳感器與檢測(cè)技術(shù)（電子工業(yè)出版社，徐科軍主編）；現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)（電子工業(yè)出版社，陳平 羅晶編）；機(jī)械工程測(cè)試(csh)技術(shù)（冶金工業(yè)出版社）；林業(yè)機(jī)械測(cè)試技術(shù)（中國(guó)林業(yè)出版社）；測(cè)試技術(shù)與自動(dòng)化儀表（中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社）；空調(diào)自控設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及圖例集（中國(guó)建筑工業(yè)出版社

6、，張禎 周治湖） 共四十二頁(yè)八、作業(yè)(zuy) 1、論文題目(tm)：電子式安全裝置在汽車中的應(yīng)用 2、內(nèi)容 1）電子式安全裝置的原理、構(gòu)造及作用 2）電子式安全裝置的優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展前景 3、論文格式 共四十二頁(yè)第一篇 機(jī)械(jxi)量電測(cè)法基本原理第一章 機(jī)械量電量變換原理(yunl)1.1 傳感器概述一、傳感器（Transducer/Sensor）定義：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件和裝置。共四十二頁(yè)包含(bohn)的概念： 傳感器是測(cè)量裝置，能完成檢測(cè)任務(wù)； 它的輸入量是某一被測(cè)量，可能是物理量，也可能是化學(xué)量、生物量等； 它的輸出量是某種物理量，這種量要便于傳

7、輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等等(dn dn)，這種量可以是氣、光、電量，但主要是電量； 輸出輸入有對(duì)應(yīng)關(guān)系，且有一定的精確程度。共四十二頁(yè)二、傳感器的組成(z chn)敏感元件 直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的物理量轉(zhuǎn)換(zhunhun)元件轉(zhuǎn)換元件 敏感元件的輸出就是它的輸入，摶換成電路參量轉(zhuǎn)換電路 上述電路參數(shù)接入基本轉(zhuǎn)換電路，便可轉(zhuǎn)換成電量輸出共四十二頁(yè)敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換電路被測(cè)量電量共四十二頁(yè)三、傳感器分類(fn li)1、按傳感器能量(nngling)轉(zhuǎn)換情況分 1）能量控制型：在信息變換過(guò)程中，其能量需外電源供給 如，電阻、電感、電容式傳感器 2）能量轉(zhuǎn)換型：主要是由能量變換

8、元件構(gòu)成，在信息變換過(guò)程中，其能量不需外電源供給 如，基于壓電效應(yīng)、熱電效應(yīng)、光電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)等原理構(gòu)成的傳感器共四十二頁(yè)2、按物理(wl)原理分 1）電參量式傳感器：電阻、電感、電容式傳感器 2）磁電式傳感器：磁電感應(yīng)式、霍爾式、磁柵式 3）壓電式傳感器 4）光電式傳感器 5）氣電式傳感器 6）射線(shxin)式傳感器 7）半導(dǎo)體式傳感器 8）生物式傳感器共四十二頁(yè)3、按傳感器使用(shyng)分類分 位移傳感器、壓力傳感器、振動(dòng)(zhndng)傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、躁聲傳感器、重力傳感器等共四十二頁(yè)四、傳感器的特性(txng) 1、線性度 指?jìng)鞲衅鬏敵雠c輸入之間的線性程度。輸

9、出-輸入特性一般可用多項(xiàng)式表示。理想特性方程為過(guò)原點(diǎn)直線：y = a1x 。當(dāng)非線性傳感器以差動(dòng)方式工作，可消除偶次分量，改善(gishn)線性范圍并提高靈敏度。在輸入量變化范圍不大時(shí)，可用直線（切線或割線）近似代表實(shí)際曲線一段。共四十二頁(yè)2、靈敏度 傳感器輸出的變化量與引起(ynq)該變化量的輸入變化量之比即為其靜態(tài)靈敏度表征傳感器對(duì)輸入量變化的反應(yīng)(fnyng)能力共四十二頁(yè) 對(duì)線性傳感器，靈敏度為特性方程(fngchng)的斜率即k=y/x為常量，對(duì)非線性的靈敏度為一變量，用k=dy/dx表示(a) 線性傳感器 (b) 非線性傳感器共四十二頁(yè) 1.2電阻(dinz)式傳感器變換原理一、工

10、作原理 共四十二頁(yè) 電阻應(yīng)變效應(yīng)：當(dāng)金屬絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形(bin xng)時(shí)其電阻值將發(fā)生變化金屬導(dǎo)線長(zhǎng)為：l金屬截面積為：A金屬電阻率為：共四十二頁(yè) 公式兩邊(lingbin)取對(duì)數(shù)并微分 F l、A 、 R共四十二頁(yè)二、電阻(dinz)式傳感器種類1、改變電阻率，可以測(cè)溫度，如銅電 阻、鉑電阻溫度計(jì)2、改變長(zhǎng)度l,可測(cè)位移，如滑線變阻器 或電位器3、同時(shí)改變電阻率、長(zhǎng)度l和截面積 A，如電阻(dinz)應(yīng)變計(jì)有廣泛用途共四十二頁(yè)1.3電容式傳感器變換(binhun)原理一、工作(gngzu)原理S S 極板相對(duì)覆蓋面積； 極板間距離；r相對(duì)介電常數(shù)；0真空介電數(shù)； 電容極板間介質(zhì)

11、的介電常數(shù)。共四十二頁(yè)變極距(）型: (a)、(e) 變面積(min j)型(S)型: (b)、(c)、(d)、(f)、(g) （h） 變介電常數(shù)( )型: （i）(l) 共四十二頁(yè)二、變極距型電容(dinrng)傳感器初始(ch sh)電容：若極距縮小d （非線性）共四十二頁(yè)若d/d1時(shí)，則上式可簡(jiǎn)化為 最大位移應(yīng)小于間距的1/10，大大(d d)改善非線性。共四十二頁(yè)靜態(tài)(jngti)靈敏度 被測(cè)量緩慢變化時(shí)傳感器電容變化量與引起其變化的被測(cè)量變化之比變極距型，其靜態(tài)(jngti)靈敏度為共四十二頁(yè)當(dāng)若d/d103kv/mm)或塑料膜來(lái)改善電容器耐壓性能 共四十二頁(yè)三、變面積(min j)型電容傳感器共四十二頁(yè)當(dāng)動(dòng)極板相對(duì)于定極板沿著長(zhǎng)度方向(fngxing)平移a時(shí)，有C和a呈線行關(guān)系(gun x)，減小d 、加云母片、增大b、可提高靈敏度baa共四十二頁(yè)電容式角位移傳感器當(dāng)=0時(shí) 當(dāng)0時(shí)傳感器電容量C與角位移間呈線性關(guān)系 共四十二頁(yè)四、變介電常數(shù)(ji din chn sh)型電容傳感器共四十二頁(yè)內(nèi)容摘要緒 論。煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)（現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層、信息傳輸層和信息管理層）。傳感器：把被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換成為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系，且便于應(yīng)用的某些物理量（通常為電量）的測(cè)量裝置。3）開(kāi)發(fā)傳感器的新型敏感元件材料和采用新的加工工藝。一、傳感器（Transduc