传感器与使用检测技术
第一章 检测技术的基本知识 （4学时）
1． 测量的基本概念。（了解）
举例讲清楚什么是测量。
2． 直接测量、间接测量、组合测量、等精度测量、不等精度测量、偏差式测量、零位式测量、微差式测量的基本概念。（理解）
讲：直接测量——用仪表直接读取；
间接测量——测相关参数，利用关系式计算所需的对象数值；（扭矩测量电压、电流）
《传感器与检测技术》课程主要涉及检测技术的基本概念、传感器的定义、组成、分类、静态与动态特性，以及传感器在实际应用中的选择因素和常见传感器的工作原理。以下是这些知识点的详细解释：
1. **测量的基本概念**：测量是确定一个量的大小的过程，通过与已知标准的比较来获取待测量的数值。例如，测量物体的长度或温度。
2. **直接测量与间接测量**：直接测量是指使用仪表直接读取待测量的数值，如用温度计测温度。间接测量则是通过测量相关参数，再利用数学关系式计算出所需对象的数值，如通过测量电压和电流来确定扭矩。
3. **组合测量、等精度测量、不等精度测量**：组合测量通常发生在科学研究中，需要通过解联立方程来获得结果。等精度测量是在相同的测量条件下多次测量，以提高精度。不等精度测量则使用不同精度的工具或方法进行多次测量，然后综合分析。
4. **偏差式测量、零位式测量和微差式测量**：偏差式测量设定仪器零点，测量值与零点的偏差即为测量结果。零位式测量通过调节另一电量使测量指针归零，读取调节值。微差式测量是通过比较标准量与被测量的偏差来确定测量值。
5. **检测系统的组成**：包括传感器、转换元件、信号调理电路等，每个部分都有特定的功能，如传感器负责感知物理信号，转换元件将信号转化为可处理的电信号，信号调理电路则对信号进行放大、滤波等处理。
6. **误差的类型**：绝对误差是测量值与真实值的差值，相对误差是绝对误差与真实值的比值，引用误差是最大偏差与最大量程的百分比，用于评估仪表精度。
7. **处理随机误差**：通常采用算术平均值法，通过计算所有测量值的平均值作为近似真值，计算各测量值与平均值的均方根偏差来评估测量的不确定性。
8. **传感器的基本概念**：传感器是将物理信号转化为电信号的装置，由敏感元件、转换元件和信号调理电路构成。根据工作原理、检测对象和能量转换方式可以进行分类。
9. **传感器的静态与动态特性**：静态特性包括线性度、灵敏度、迟滞、重复性和分辨率等，动态特性涉及瞬态响应和频率响应等。这些特性直接影响测量的准确性和稳定性。
10. **传感器的应用领域和发展趋势**：传感器广泛应用于工业、医疗、环境监测等领域，并呈现出微型化、集成化、智能化的发展趋势。
11. **传感器的选择因素**：主要考虑测量范围、精度、稳定性、响应速度、环境适应性和成本等因素。
12. **常用传感器的工作原理**：例如电阻式传感器通过电阻变化来测量，电容式传感器通过电容变化，电感式传感器利用电磁感应，压电式传感器利用压电效应，霍尔型传感器基于霍尔效应，热敏型传感器则依赖材料的热电性质。
以上就是《传感器与检测技术》课程中涉及的关键知识点，它们构成了理解和应用传感器技术的基础。通过深入学习，学生将能够选择合适的传感器并解决实际测量问题。
