自动检测原理框图

1、测量的概念

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实践过程。

2、测量方法的分类

（1） 根据被测量是否随时间变化，可分为静态测量和动态测量。 （2） 根据测量的手段不同，可分为直接测量和间接测量。

（3） 根据测量时是否与被测对象接触，可分为接触式测量和非接触式测量。 （4） 根据测量的具体手段来分，可分为偏位式测量，零位式测量和微差式测量。 偏位式测量：在测量过程中，被测量作用于仪表内部的比较装置，使该比较装置产生偏移量，直接以仪表的偏移量表示被测量的测量方式称为偏位式测量。

零位式测量：在测量过程中，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，这种测量方式称为零位式测量。

微差式测量：微差式测量法是综合了偏位式测量法速度快和零位式测量法准确度高的优点的一种测量方法。 3、测量误差的表示方法

绝对误差和相对误差

相对误差又包括示值（标称）相对误差和引用误差（也叫满度相对误差） 4、我国工业模拟仪表有下列常用的7种等级:

0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。准确度等级对应基本误差：eg：0.1对应±0.1% 5、测量误差的分类

粗大误差、

第三章 电感式传感器及其应用

1.试说明单线圈变隙式差动传感器的主要组成，工作原理和基本特性

单线圈型电感传感器的主要组成部分有线圈，铁芯和衔铁三部分，铁芯和衔铁由导磁材料制成，在铁芯和衔铁之间有气隙，单线圈电感传感器通过改变气隙厚度，铁芯和衔铁的相对覆盖面积等造成磁阻变化。其基本特性是结构简单，工作可靠，寿命长。

带有可移动衔铁铁芯的电感线圈，其电感量与衔铁和铁芯之间的间隙有关。间隙越小电感量越大，反之电感量越小。

如果两个独立的电感线圈A，B共用一个可移动的衔铁，衔铁靠近A线圈时远离B线圈，此时A电感量增大B电感量减少；衔铁靠近B线圈同时远离A线圈，此时B电感量增大A电感量减少。如果把被测位移的物体与衔铁相连接，就构成了变隙式差动电感位移传感器。 把A，B两个电感线圈作为交流电桥的两个臂，就可以把被测位移转换为电压信号输出。 (1)差动式比单线圈式的电感传感器的灵敏度提高一倍。（2)差动式的线性度明显地改善;(3)由外界的影响，差动式也基本上可以相互抵消，衔铁承受的电磁式也较小，从而可减小测量误差。

2.为什么螺线管式电感传感器比变隙式传感器由更大的测位移范围?

项目单元一 传感器检测技术基础

一、 填空题

1. 开环测控系统通常由 传感器 、测量电路 和 输出单元 等部分组成。

2. 通常传感器由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成，是能把外界非电量转换成电量的器件和装置。

3. 在选用仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值 2/3 的区域。

4. 准确度表征系统误差的大小程度，精密度表征随机误差的大小程度，而精确度则指准确度和精密度的综合结果。

5. 仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的，而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。

6. 若已知某直流电压的大致范围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小

于被测电压1.5倍的电压表。（因为U≥2/3Umax）

7. 有一温度计，它的量程范围为0～200℃，精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差为

1℃ ，当测量100℃ 时的示值相对误差为 1% 。

8. 某位移传感器，当输入量变化5mm时，输出电压变化300mv，其灵敏度为 60 mv/mm 。 9. 仪表的准确度等级是指仪表的最大绝对误差与仪表最大量限比值的百分数。最大引用误差愈小，

仪表的基本误差就 越小

《自动检测技术及应用》

安徽机电职业技术学院 － 学年第 学期

《自动检测技术及应用》期终考试试卷 三卷

班级 姓名 学号 教师

一、填空题（每空 1.5分，共49.5 分） 1、 表征系统误差的大小程度， 表征随机误差的大小程度，而精确度则指 和 的综合结果。

2、测量是将被测量与 通过专用的技术和设备进行 。获得被测量对比 。表示测量结果时，必须注明 。

3、电位器是一种将____________转换成与其成一定函数关系的____________或____________的机电传感元器件。

4、常用的热电阻有 和 两种。

5、自感式传感器常见的形式有____________、____________、____________和____________。其中____________电感传感器仅能工作在很小一段的区域，因而只能用于微小位移的测量；____________电感传感器理想状态下输入和输出呈线性关

一、填空题：

1.某采购员分别在2个商店购买了100kg大米、1kg巧克力，发现均缺少0.5kg，

但采购员对卖巧克力的商店意见最大，产生此心理作用的原因是 。

2.有一只温度计，测量范围是0~200°C，精度等级为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差是 ，示值为100°C时可能出现的最大示值相对误差是 。

3.天平未调水平，测量结果可能会出现 误差，电桥检流计的零点漂移会引起测量结果的 误差。

4.拟合直线的方法有多种，选择拟合直线的主要出发点是获得最小的非线性误差，常用的方法有 、 等。

5.热敏电阻按其温度系数可以分为 （NTC）、 （PTC）两大类。

6.使用气敏电阻传感器可以把某种气体的 等参数转换为电阻变化量，再转换为 。

7．自感传感器或差动变压器采用检波电路最重要的目的是 。

8.当电涡流线圈靠近非磁性材料（铜）后，线圈的等效电感 （增大/减小），调频转换电路输出频率

一、填空题：

01、一般传感器由敏感元件、转换元件、信号调理转换电路等部分组成，其作用是信息的收集、信息数据的转换和控制信息的采集。

02、常用的标准节流装置有标准文丘里管、标准孔板、标准喷嘴。

03、测量中按误差的性质和产生原因分为系统误差、随机误差、粗大误差。 04、在压电式加速度测量电路中，设计前置放大器一般有电压放大器、电荷放大

器，两种形式，其作用一是把传感器的高输出阻抗变换为低输出阻抗、二是放大传感器输出的微弱信号。

05、温度的变化会引起应变片电阻的变化，从而影响测量精度。为了消除这种误

差，可利用温度自补偿法、桥路补偿法等方法进行补偿。 06、差动变压器的输出交流信号，为了达到消除零点残余电压及辯别方向的目的，

差动变压器经常采用差动整流电路和相敏检波电路两种测量电路。

07、红外传感器是根据（ 红外辐射热效应）和（光电效应）制成的，一般由光学系统和检测元件、转换电路等组成的。

08、频率大于20KHZ的声波即超声波，它具有聚束、能量大、透射、反射、折射

等特性，按振动辐射大小不同可分功率超声和电动超声，其探伤主要是利用穿透法和反射法来实现的。

09、热电偶的热电势由接触电势和温度电势两部分组成。

10、流量的测量原理可分为两大类，即

一、填空题：

1.某采购员分别在2个商店购买了100kg大米、1kg巧克力，发现均缺少0.5kg，

但采购员对卖巧克力的商店意见最大，产生此心理作用的原因是 。

2.有一只温度计，测量范围是0~200°C，精度等级为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差是 ，示值为100°C时可能出现的最大示值相对误差是 。

3.天平未调水平，测量结果可能会出现 误差，电桥检流计的零点漂移会引起测量结果的 误差。

4.拟合直线的方法有多种，选择拟合直线的主要出发点是获得最小的非线性误差，常用的方法有 、 等。

5.热敏电阻按其温度系数可以分为 （NTC）、 （PTC）两大类。

6.使用气敏电阻传感器可以把某种气体的 等参数转换为电阻变化量，再转换为 。

7．自感传感器或差动变压器采用检波电路最重要的目的是 。

8.当电涡流线圈靠近非磁性材料（铜）后，线圈的等效电感 （增大/减小），调频转换电路输出频率

液位自动检测装置

摘要：此方案设计了一个可以实现水位检测的系统。该系统包括了液位的检测、检测数据的处理、数据显示、键盘控制等四个部分。采用ATmega16、LM311、L298N、DS1302等进行设计。通过步进电机带动探针，能实时检测到液位的高度。并能用键盘设定水位限值，超出限值时能做出报警警示。

关键词：ATmega16 步进电机 探针

Level automatic detection devices

Abstract: This design can achieve a level detection system. The system includes a level of analysis, data processing, data show that the keyboard control of four parts. By L298N, ATmega16, design. Through the stepper motor driven probe, real-time detection to the high level. And the water level can use the k

检测系统在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系称为静态特性。

在规定条件下，系统校准曲线与拟合直线间最大偏差与满量程（F.S)输出值的百分比称为线性度。

灵敏度是指检测系统在静态测量时，输出量的增量与输入量的增值之比的极限值。

在静态测量中，由于任何检测装置和测量结果都含有一定大小的误差，人们往往用误差来说明精度。

迟滞是指在相同工作条件下作全测量范围校准时，在同一次校准中对应同一次输入量的正行程和反行程其输出值间的最大偏差。

重复性是指在同一工作条件下，输入量按同一方向在全测量范围内连续变化多次所得特性曲线的不一致性。

1.6用标准压力表来校准工业压力表时，应如何选用标准压力表精度等级？可否用一台0.2 级，量程0～25MPa的标准表来检验一台1.5 级，量程0～2.5MPa的压力表?为什么？

解：选择标准压力表来校准工业用压力表时，首先两者的量程要相近，并且标准表的准确度等级要高于被校表精度等级，至少要高一个等级。 题中若标准表是0.2级，量程 0～25MPa，则该标准表可能产生的最大绝对误差为

△max1=(25-0)×0.2％=0.05MPa被校表是1.5等级，量程0～2.5MPa，其可能产生的最大绝对误差为△m

第一章 检测技术的基本知识思考题答案

4.某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm变到5.0mm时，位移测量仪的输出电压由3.5V减至2.5V，求该仪器的灵敏度。 解：该仪器的灵敏度为

S?2.5?3.5??2mV/mm

5.0?4.5

5.某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下： 铂电阻温度传感器： 0.45Ω/℃ 电桥： 0.02V/Ω

放大器： 100(放大倍数) 笔式记录仪： 0.2cm/V 求：(1)测温系统的总灵敏度；

(2)记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值。 解：

（1）测温系统的总灵敏度为

S?0.45?0.02?100?0.2?0.18 cm/℃

（2）记录仪笔尖位移4cm时，所对应的温度变化值为

t?4?22.22℃ 0.18

6.有三台测温仪表，量程均为0~800℃，精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过2.5％，选那台仪表合理?

解：2.5级时的最大绝对误差值为20℃，测量500℃时的相对误差为4％；2.0级时的最大绝对误差值为16℃，测量500℃时的