传感器与检测技术基础.ppt

1.2测量误差与准确度3)恰为第n位单位数字的0.5，则第n位为偶数或零时就舍去，为奇数时则进1。

(2)参加中间运算的有效数字的处理

1)加法运算：运算结果的有效数字位数应与参与运算的各数中小数点后面的有效位数相同。

2)乘除运算：运算结果的有效数字位数，应与参与运算的各数中有效位数最小的相同。

3)乘方及开方运算：运算结果的有效数字位数比原数据多保留一位。

4)对数运算：取对数前后有效数字位数应相同。

2.测量数据的处理常用的数据处理方法有列表法、图示法、最小二乘法线性拟合。列表法列表法是把被测量的数据列成表格，可以简明地表示有关物理量之间的对应关系，便于随时检查测量结果是否合理，及时发现和分析问题。01图示法图示法是用图形或曲线表示物理量之间的关系，它能更直观地表示物理量之间的变化规律，如递增或递减。02最小二乘法线性拟合图示法虽然能很直观方便地将测量中的各种物理量之间的关系、变化规律用图像表示出来，但是，在图像的绘制上往往会引起一些附加的误差。031.2测量误差与准确度物体因外力作用而改变原来的尺寸或形状，称为变形。如果外力去掉后物体能够完全恢复其原来的尺寸和形状，这种变形称之为弹性形变。弹性敏感元件直接感受力、压力、力矩等物理量，其输出为弹性元件本身的变形（应变、位移、转角）。作用在弹性敏感元件上的外力与该外力引起的相应的变形之间的关系称之为弹性敏感元件的特性。弹性敏感元件是很多传感器的核心部分，它能够将各种形式的非电量转换成应变或位移量，然后由传感元件将这些量转换成电量。1.3.1弹性敏感元件的特性01刚度弹性敏感元件的特性021.3弹性敏感元件STEP2STEP1灵敏度灵敏度表示弹性敏感元件在单位力作用下产生变形的大小。弹性滞后弹性滞后是指在弹性敏感元件弹性变形范围内，对弹性敏感元件进行加、卸载的升、降行程测量中曲线不重合的现象。1.3弹性敏感元件1.3弹性敏感元件图1-7刚度特性第1章传感器与检测技术基础第1章传感器与检测技术基础传感器简述

测量误差与准确度

弹性敏感元件传感器的定义我国国家标准(GB/T7665—2005)中对传感器(Transducer/Sensor)的定义是：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。1.1.1传感器的组成与分类01传感器是测量装置，能够完成检测任务。

它的输入量是某一被测量，可以是物理量、化学量、生物量等。

它的输出量是某一物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等，它可以是气、光、电量，但主要是电量。

输出量与输入量应有对应关系，且应有一定的准确度。传感器的这一定义包含了以下几方面的意义：021.1传感器简述1.1传感器简述传感器的组成传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成，有时还需外加辅助电源提供转换能量，其组成框图如图1-1所示。01图1-1传感器的组成框图02敏感元件它是直接感受被测量(如温度、压力等)，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件(如弹性敏感元件)。03转换元件它是将敏感元件输出的非电信号直接转换为电信号，或直接将被测非电信号转换为电信号(如应变式压力传感器的电阻应变片，它作为转换元件将弹性敏感元件的输出转换为电阻)。

转换电路它能把转换元件输出的电信号转换为便于显示、处理和传输的有用信号。传感器的分类传感器技术是一门知识密集型技术。01021.1传感器简述表1-1传感器的分类1.1传感器简述表1-1传感器的分类1.1传感器简述传感器是实现传感功能的基本部件，传感器的输入?输出关系特性是传感器的基本特性。传感器的各种性能指标都是根据传感器输入与输出对应关系进行描述的。传感器的输入?输出特性是其外部特性，但却是由其内部参数决定的，不同的传感器的内部参数决定了它具有不同的外部特性。1.1.2传感器的基本特性01线性度检测系统的线性度是指系统输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度。传感器的静态特性传感器的静态特性是指检测系统的输入量为不随时间变化的恒定信号时的输入-输出特性关系。021.1传感器简述1.1传感器简述图1-2各种直线的拟合方法

理论直线拟合b)过零旋转拟合c)端点连线拟合d)端点平移拟合1.1传感器简述灵敏度图1-3传感器的灵敏度

线性传感器b)非线性传感器1.1传感器简述迟滞迟滞是指在满量程范围内，传感器在升行程(输入量增大)和降行程(输入量减小)测量过程中，输入-输出特性曲线不重合的程度，如图1-4所示。图1-4迟滞特性1.1传感器简述图1-5重复性重复性重复性是指