电子测量与检测 B

上海第二工业大学 电子与电气学院

第一章：检测技术的基本概念

1.测量的基本概念及测量方法　　　

2.测量误差、测量结果的数据统计处理、测量不确定度

3.传感器的基本特性

主要内容

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第一章：检测技术的基本概念

1.1 测量的基本概念

测量是借助专门的技术和仪表设备，采用一定的方法取得某一客观事物定量数据资料的时间过程。

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第一章：检测技术的基本概念

1.2 测量方法（分类）

根据被测量是否随时间变化，分为静态测量和动态测量。 静态测量：

对缓慢变化的对象进行测量也属于静态测量。

动态测量：

地震波测量

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第一章：检测技术的基本概念

1.2 测量方法（分类）

根据测量的手段不同，分为直接测量和间接测量。 直接测量：

间接测量：如曹冲称象（根据阿基米德原理）

如电子卡尺测尺寸

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第一章：检测技术的基本概念

1.2 测量方法（分类）

根据测量时是否与被测对象接触，分为接触式测量和非接触式测量。 接触式测量： 非接触式测量：

如雷达测速（根据多普勒效应）

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第一章：检测技术的基本概念

1.2 测量方法（分类）

根据是否为在线方式，分为在线测量和离线测量。 在线测量：在流水线上边加工边检验，可以提高产品的一致性与加工精度。

离线测量：如产品的质量检验。

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第一章：检测技术的基本概念

1.2 测量方法（分类）

根据测量的具体手段，分为偏位式测量、零位式测量和微差式测量。 偏位式测量：

被测量作用于仪表内部的比较装置，使该比较装置产生位移，直接以仪表的偏移量表示被测量的测量方式。如弹簧秤。

零位式测量：被测量与仪表内部的标准量相比较，当测量系统达到平衡时，用已知标准量的值决定被测量的值，即为零位式测量。如天平（只利用砝码称量）。微差式测量：预先使被测量与测量装置内部的标准量取得平衡，然后当被测量有微小变化测量装置失去平衡时，用偏位式仪表指示出变化部分的数值。如天平（利用砝码与标尺组合称量）。

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第一章：检测技术的基本概念

2.1 测量误差

测量值与真值之间的差值为测量误差。（不可避免、必定存在） 绝对误差 ：测量值 与真值 之差。

x 0=A -AxA 0A

相对误差：（ 仪器满度值 ，最大绝对误差 。）mmA

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第一章：检测技术的基本概念

2.1 测量误差

仪表的准确度等级与基本误差。

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第一章：检测技术的基本概念

2.1 测量误差

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2.1 测量误差

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2.1 测量误差

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第一章：检测技术的基本概念

2.1 测量误差

注：随机事件与随机误差是有区别的。随机事件并不一定符合正态分布规律。

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第一章：检测技术的基本概念

2.1 测量误差

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第一章：检测技术的基本概念

2.2 测量结果的数据处理

1. 求出测量结果的算术平均值及残差；

2. 求出均方根误差 ；

3. 确认是否存在粗大误差，有则剔除，无则计算标准差 ；

4. 给出测量结果，并注明置信概率。

注：此处数据处理指的是实验报告，而不属于信号处理方法！

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第一章：检测技术的基本概念

2.3 测量不确定度

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第一章：检测技术的基本概念

2.3 测量不确定度

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第一章：检测技术的基本概念

3.1 传感器及其分类

定义：广义地说，传感器是一种以测量为目的，以一定的精度把被测

量转换为与之有确定关系的、便于处理的另一种物理量的测量器件。 组成：敏感元件、传感元件、测量转换电路。

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第一章：检测技术的基本概念

3.1 传感器及其分类

传感器的分类

选用的教材是按测量原理分类的

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第一章：检测技术的基本概念

3.2 传感器基本特性

传感器的特性一般指其输入、输出特性，包括：灵敏度、分辨力、分辨率、线性度

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第一章：检测技术的基本概念

3.2 传感器基本特性

灵敏度

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第一章：检测技术的基本概念

3.2 传感器基本特性

分辨力

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第一章：检测技术的基本概念

3.2 传感器基本特性

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第一章：检测技术的基本概念

3.2 传感器基本特性

线性度

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第一章：检测技术的基本概念

3.2 传感器基本特性

迟滞：传感器正向特性与反向特性的不一致程度。

漂移：在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化，此现象成为漂移。（零漂、灵敏度漂移）

电磁兼容

可靠性

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第一章：检测技术的基本概念

3.2 传感器基本特性

举例： YD9300 低频振动速度传感器主要技术指标