自動檢測技術及應用重點測量位移：電容傳感器，電感傳感器,霍爾傳感器，光電開關，角編碼器，光柵，容柵。。測量加速度：電容傳感器，壓電傳感器。分辨力：指傳感器能檢出被測信號的最小變化量。我國的工業模擬儀表有下列常用的7種等級：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。粗大誤差：超出在規定條件下預計的誤差，或明顯偏離真值的誤差稱為粗大誤差，也叫過失誤差、 疏忽誤差或粗差。系統誤差：在重復性條件下，對同一被測量進行無限多次測量所得結果的平均值與被測量的真值之差，稱為系統誤差。隨機誤差：在同一條件下，多次測量同一被測量，有時會發現測量值時大時小，誤差的絕對值及正、負以不可預見的方式變化，該誤差稱為隨機誤差。存在隨機誤差的測量結果中，雖然單個測量值誤差的出現是隨機的，既不能用實驗的方法消除，也不能修正，但是就誤差的整體而言，多數隨機誤差都服從正態分布規律。金屬材料靈敏度，K值一般為2左右。非平衡電橋可以分為單臂、雙臂、全橋。電感傳感器原理：被測物體位移等的變化轉換為線圈電感量的變化，再將電感量的變化轉換為電流、電壓或者頻率的變化，實現非電量到電量的轉換。變間隙式電感傳感器的特性：氣隙越小，靈敏度越高，因此適合小量程位移的測量。螺線管越長，線性區就越大。螺線管式電感傳感器的線性區約為螺線管長度的1/10。采用相敏檢波電路的必要性：1、檢波：將交變信號轉換為直流平均值。2、檢波電路的作用是將電感的變化轉換成直流電壓或電流，以便用儀表指示出來。但若僅采用電橋電路配以普通的檢波電路，則只能判別位移的大小，卻無法判別輸出電壓的相位和位移的方向。3、如果在輸出電壓送到指示儀前，經過一個能判別相位的檢波電路，則不但可以反映幅值（位移的大小），還可以反映輸出電壓的相位（位移的方向）。這種檢波電路稱為相敏檢波電路。差動變壓器傳感器的工作原理：差動變壓器是把被測位移量轉換為一次線圈與二次繞組間的互感量M的變化的裝置。由于兩個二次線圈采用差動接法，故稱為差動變壓器。目前應用最廣泛的結構型式是螺線管式差動變壓器。在差動變壓器的線框上繞有一個輸入繞組（稱一次繞組）；在同一線框的上端和下端再繞制兩個完全對稱的繞組（稱二次線圈），它們反向串聯（輸出電壓相互抵消），組成差動輸出形式。差動變壓器結構特點：兩個二次繞組反向串聯，組成差動輸出形式。趨膚效應（集膚效應）：當100kHz～2MHz信號源產生的交變電壓施加到電感線圈L1上時，就產生一次電流i1，在線圈周圍產生交變磁場H1。如果將線圈靠近一塊金屬導體，金屬導體表面就產生電渦流i2。i2在金屬導體的縱深方向并不是均勻分布的，而只集中在金屬導體的表面，這稱為趨膚效應。交變磁場的頻率f越高，電渦流的滲透深度就越淺，趨膚效應越嚴重。可以利用趨膚效應來控制非電量的檢測深度。電渦流線圈等效阻抗分析：當被測物與電渦流線圈的間距δ減小時，電渦流線圈與被測金屬的互感量M增大，等效電感L減小，等效電阻R增大，品質因數Q值降低，流過電渦流線圈的電流i1增大。調頻（FM）式電路：當電渦流線圈與被測體的距離x變小時，電渦流線圈的電感量L也隨之變小（非鐵質），同時引起LC振蕩器的輸出電壓及頻率變高。如果希望用模擬儀表進行顯示或記錄時，使用“鑒頻器”，可以將f轉換為電壓Uo。電容式傳感器的工作原理：在A、d、ε三個參量中，改變其中任意一個量，均可使電容C改變。也就是說，電容C是A、d、ε的函數，這就是電容傳感器的基本工作原理。變極距式電容傳感器特性：實際使用時，總是使初始極距d0盡量小些，以提高靈敏度，但這也帶來了變極距式電容器的行程較小的缺點。“三明治”擺式硅微電容加速度傳感器壓電效應：石英等部分晶體與材料在受到壓力時，晶格產生變形，表面產生電荷，這種現象稱為壓電效應。壓電傳感器特點：當力的方向改變時，電荷的極性隨之改變，輸出電壓的頻率與動態力的頻率相同；當施加靜態力時，在初始瞬間，產生與力成正比的電荷，但由于表面漏電，所產生的電荷很快泄漏，并消失。所以壓電元件不可用于靜態力的測量。電荷放大器原理：電荷放大器是一個具有反饋電容Cf的高增益運算放大器電路。當放大器開環增益A和輸入電阻Ri、反饋電阻Rf（用于防止放大器的直流飽和）相當大時，放大器的輸出電壓Uo正比于輸入電荷Q，反比于反饋電容Cf，而基本上與Cc、Ca、Ci無關。壓電振動加速度傳感器的性能指標（1）靈敏度K：壓電式加速度傳感器的輸出為電荷量，以pC為單位（1pC=10-12C）。而輸入量為加速度，單位為m/s2,所以靈敏度以pC/ms-2為單位,或用重力加速度pC/g。靈敏度的范圍約為10～100pC/g。目前許多壓電加速度傳感器的輸出是電壓，所以靈敏度單位也可以為mV/g，通常為10～1000mV/g。（2）頻率范圍：常見的壓電加速度傳感器的頻率范圍為0.01Hz～20kHz。（3）動態范圍：常用的測量范圍為0.1～100g，或1000m/s2。測量沖擊振動時應選用100～10000g的高頻加速度傳感器；而測量橋梁、地基等微弱振動往往要選擇0.001～10g的高靈敏度的低頻加速度傳感器。超聲波：頻率高于20kHz的機械振動波稱為超聲波。超聲波的特性：指向性好，能量集中。超聲波的波型分類：橫波、縱波、表面波（質點的運動為橢圓）。霍爾效應：在長方形導體薄板上通以電流，沿電流垂直方向上施加磁場，就會在與電流和磁場兩者垂直方向上產生電勢差，這種現象稱為霍爾效應。有關熱電動勢的幾個結論：1）如果熱電偶兩根電極材料相同，即使兩端溫度不同（t≠t0），但總輸出熱電動勢仍為零。因此必須由兩種不同材料才能構成熱電偶。 2）如果熱電偶兩結點溫度相同，則回路總的熱電動勢必然等于零。兩結點溫差越大，熱電動勢越大。熱電偶測溫的計算修正法：基于光電效應的器件：光敏電阻光敏二極管光敏晶體管。暗電流：暗電流是指器件在反偏壓條件下,沒有入射光時產生的反向直流電流.光敏二極管：沒有光照時，由于二極管反向偏置，所以反向電流很小，稱為暗電流，相當于普通二極管的反向飽和漏電流。光照增強，產生的電子-空穴對數量也隨之增加，在外加的反向電壓的作用下，電子漂移到N區，空穴漂移到P區，從而產生反向電流電流（稱為光電流），光電流與照度成正比。光敏晶體管：光敏晶體管又稱“光敏三極管”，它有兩個PN結。與普通晶體管相似，有電流增益，靈敏度比光敏二極管高。多數光敏晶體管的基極沒有引出線，只有正負（C、E）兩個引腳，所以其外型與光敏二極管相似，從外觀上很難區別。光電池：光生伏特效應。角編碼器有兩種基本類型：絕對式角編碼器和增量式角編碼器。絕對式光電編碼器的分辨力及分辨率：絕對式光電編碼器的測量分辨力取決于它所能分辨的最小角度，而這與碼盤上的碼道數n有關，即最小能分辨的角度為：分辨率=。增量式光電編碼器的分辨力及分辨率：增量式光電編碼器的測量分辨力取決于它所能分辨的最小角度，而這與碼盤圓周上的狹縫條紋數n有關，即最小能分辨的角度及分辨率為：分辨率=角編碼器的應用：角編碼器除了能直接測量角位移或間接測量直線位移外，還可用于數字