传感器总复习综合练习题 VIP免费

1/6传感器总复习综合练习题总复习综合练习〔2022-6〕表1．1工业检测涉及的内容被测量类型被测量热工量温度、热量、比热容、热流、热分布、压力(压强)、差压、真空度、流量、流速、物位、液位、界面机械量直线位移、角位移、速度、加速度、转速、应力、应变、力矩、振动、噪声、质量(重量)几何量长度、厚度、角度、直径、间距、形状、平行度、同轴度、粗糙度、硬度、材料缺陷物体的性质气体、液体、固体的化学成分、浓度、黏度、湿度、密度、酸碱和成分量状态量度、浊度、透明度、颜色工作机械的运动状态(启停等)、生产设备的异常状态(超温、过载、泄漏、变形、磨损、堵塞、断裂等)电工量电压、电流、功率、电阻、阻抗、频率、脉宽、相位、波形、频谱、磁场强度、电场强度、材料的磁性能显然，在实际工业生产中，需要检测的量远不止以上所举的工程。而且随着自动化、现代化的开展，工业生产将对检测技术提出越来越多的新要求，本教材重点向读者介绍非电量的检测。1．1．4检测系统的根本结构检测系统规模的大小及其复杂程度与被测量的多少、被测量的性质以及被测对象的特性有非常密切的关系。图1．11所示为涵盖各种功能模块的检测系统的结构框图，由传感器、模拟信号调理电路、数字信号分析与处理局部、显示局部以及将处理信号传送给控制器、其他检测系统或上位机系统的通信接口局部等，但并不是所有的检测任务都包括以上几个局部。传感器是检测系统的第一个环节，设计时要充分考虑被测量和被测对象的特点，在了解被测对象和各种传感器的特性的根底上，根据被测量精度的要求、被测量变化范围、被测对象所处的环境条件、传感器的体积以及整个检测系统的性能要求等限制，合理地选择传感器。它所获得信息的正确与否决定了检测系统的精度。因此，传感器在检测系统中占有重要的位置。。2/6信号调理电路是对传感器的输出电信号作进一步的加工和处理，多数是进行电信号之间的转换，包括对信号的转换、放大、滤波等。通过信号的调理，把传感器输出的电量变成具有一定驱动和传输能力的电压、电流或频率信号等，最终获得便于传输、显示、记录以及作进一步后续处理的信号并推动后级的执行机构。记录、显示仪器是将所测得的信号变为一种能为人们所理解的形式，以供人们观察和分析。目前常用的显示器有四类：模拟显示、数字显示、图像显示及记录仪等。其中，模拟显示是利用指针对标尺的相对位置来表示读数的，常见的有毫伏表、微安表、模拟光柱等。数字显示多采用发光二极管(LED)和液晶(LCD)等，以数字的形式来显示读数。前者亮度高、耐振动、可适应较宽的温度范围；后者耗电省、集成度高。目前还研制出了带背光板的LCD，便于在夜间观看LCD的内容。图像显示是用CRT或点阵方式来显示读数或被测参数的变化曲线，有时还可用图表或彩色图等形式来反映整个生产线上的多组数据。记录仪主要用来记录被检测对象的动态变化过程，常用的记录仪有笔式记录仪、高速打印机、绘图仪、数字存储示波器、磁带记录仪、无纸记录仪等。信号分析处理是现代检测系统中不断被注入新内容的一局部，逐渐成为检测系统的研究重点。它是用来对测试所得的实验数据进行处理、运算、逻辑判断、线性变换，对动态测试结果作频谱分析(幅值谱分析、功率谱分析)、相关分析等，完成这些工作必须采用计算机技术。数据处理的结果通常送到显示器和执行机构中去，以显示运算处理的各种数据或控制各种被控对象。在不带数据处理装置的自动检测系统中，显示器和执行机构由信号处理电路直接驱动。所谓执行机构通常是指各种继电器、电磁铁、电磁阀门、电磁调节阀、伺服电动机等，它们在电路中是起通断、控制、调节、保护等作用的电气设备。许多检测系统能输出与被测量有关的电流或电压信号，作为自动控制系统的控制信号，去驱动这些执行机构。通信接口和总线用来实现由许多测量子系统或测量结点组成的大型检测系统中子系统与上位机之间以及子系统之间的信息交换。总线更多的是指一种标准、一种结构形式；而接口多指完成通信的硬件系统。1．2传感器概论1．2．1传感器的定义3/6传感器的概念来自“感觉(sensor)〞一词。人们为了研究自然现象，仅仅依...