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化工仪表及自动化 第三章 检测仪表与传感器 内容提要 n 物位检测及仪表 n概述 n差压式液位变速器 n电容式物位传感器 n核辐射物位计 n称重式液罐计量仪 n 温度检测及仪表 n温度检测方法 n热电偶温度计 n热电阻温度计 n电动温度变送器 1 内容提要 n一体化温度变送器 n智能式温度变送器 n测温元件的安装 n 现代检测技术与传感器的发展 n软测量技术的发展 n现代传感器技术的发展 2 第四节 物位检测及仪表 n 一、概论 3 几个概念几个概念液位 料位 液位计 界位计 测量物位的两个目的测量物位的两个目的 按其工作原理分为按其工作原理分为 直读式物位仪表 差压式物位仪表 浮力式物位仪表 电磁式物位仪表 核辐射式物位仪表 声波式物位仪表 光学式物位仪表 第四节 物位检测及仪表 n 二、差压式液位变送器 4 1.1.工作原理工作原理 图3-39 差压液位变送器 原理图 图3-40 压力表式液位计 第四节 物位检测及仪表 将差压变送器的一端接液相，另一端接气相 因此 当被测容器是敞口的，气相压力为大气压时，只需 将差压变送器的负压室通大气即可。若不需要远传信号 ，也可以在容器底部安装压力表，如图3-40所示。 5 第四节 物位检测及仪表 6 2.2.零点迁移问题零点迁移问题 图3-41 负迁移示意图 在使用差压变送器测量液位时，一般来说 实际应用中，正、负室压力p1、p2分别为 则 第四节 物位检测及仪表 迁移弹簧的作用迁移弹簧的作用 改变变送器的零点。 迁移和调零迁移和调零 都是使变送器输出的起始值与被测量起始 点相对应，只不过零点调整量通常较小，而零点迁移 量则比较大。 迁移迁移 同时改变了测量范围的上、下限，相当于测量 范围的平移，它不改变量程的大小。 7 第四节 物位检测及仪表 图3-42 正负迁移示意图 图3-43 正迁移示意图 举例举例 某差压变送器的测量范 围为05000Pa，当压差由0 变化到5000Pa时，变送器的 输出将由4mA变化到20mA ，这是无迁移的情况，如左 图中曲线a所示。负迁移如 曲线b所示，正迁移如曲线c 所示。 8 第四节 物位检测及仪表 3.3.用法兰式差压变送器测量液位用法兰式差压变送器测量液位 图3-44 法兰式差压变送器测量液位示意图 1法兰式测量头；2毛细管；3变送器 单法兰式 双法兰式 法兰式差压变送器法兰式差压变送器 按其结构形式按其结构形式 9 为了解决测量具有腐蚀性或含有结晶颗粒以及黏度大、 易凝固等液体液位时引压管线被腐蚀、被堵塞的问题，应使 用在导压管入口处加隔离膜盒的法兰式差压变送器，如下图 所示。 第四节 物位检测及仪表 n 三、电容式物位传感器 1.1.测量原理测量原理 图3-45 电容器的组成 1内电极；2外电极 两圆筒间的电容量两圆筒间的电容量C C 当当 D D 和和 d d 一定时，电容量一定时，电容量 C C 的大小与的大小与 极板的长度极板的长度 L L 和介质的介电常数和介质的介电常数 的乘积的乘积 成比例。成比例。 10 通过测量电容量的变化可以用来检测液位、料位和两种不同 液体的分界面。 第四节 物位检测及仪表 2.2.液位的检测液位的检测 3-46 非导电介质 的液位测量 1内电极；2外电极 ；3绝缘套；4流通 小孔 当液位为零时，仪表调整零点，其零点的 电容为 对非导电介质液位测量的电容式液位传感器原理如下图所示。 当液位上升为H时，电容量变为 电容量的变化为 11 第四节 物位检测及仪表 电容量的变化与液位高度H成正比。该法是利用被 测介质的介电系数与空气介电系数0不等的原理进 行工作，（-0）值越大，仪表越灵敏。电容器两 极间的距离越小，仪表越灵敏。 结论结论 12 第四节 物位检测及仪表 3.3.料位的检测料位的检测 用电容法可以测量固体块状颗粒体及粉料的料位。由 于固体间磨损较大，容易“滞留”，可用电极棒及容器壁 组成电容器的两极来测量非导电固体料位。 1金属电极棒；2容器壁 左图所示为用金属电极棒插入容器来测量 料位的示意图。 电容量变化与料位升降的关系为 13 图3-47 料位检测 第四节 物位检测及仪表 优点优点 电容物位计的传感部分结构简单、使用方便。 缺点缺点 需借助较复杂的电子线路。 应注意介质浓度、温度变化时，其介电系数也要发 生变化这种情况。 14 第四节 物位检测及仪表 n 四、核辐射物位计 射线的透射强度随着通过介质层厚度的增加而减弱通过介质层厚度的增加而减弱，具 体关系见式（3-63）。 （3-63） 图3-48 核辐射物位计示意图 1辐射源；2接受器 特点特点 适用于高温、高压容器、强腐蚀、剧 毒、有爆炸性、黏滞性、易结晶或沸腾 状态的介质的物位测量，还可以测量高 温融熔金属的液位。 可在高温、烟雾等环境下工作。 但由于放射线对人体有害，使用范围 受到一些限制。 15 第四节 物位检测及仪表 n 五、称重式液罐计量仪 该计量仪既能将液位测得很准液位测得很准，又能反映出罐中真实的质量真实的质量 储量储量。 称重仪根据称重仪根据天平原理天平原理设计。设计。 杠杆平衡时 由于 （3-64） 代入（3-64） （3-65） 如果液罐是均匀截面（3-66） （3-67） 16 第四节 物位检测及仪表 图3-49 称重式液罐计量仪 1下波纹管；2上波纹管；3 液相引压管；4气相引压管； 5砝码；6丝杠；7可逆电 机；8编码盘；9发讯器 式中 如果液罐的横截面积A为常数，得 将式（3-67）代入式（3-65），得 （3-68） 17 第五节 温度检测及仪表 n 一、温度检测方法 温度不能直接测量，只能借助于冷热不同物体之 间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不 同而变化的特性来加以间接测量。 分分 类类 按测量范围按测量范围 按用途按用途 高温计、温度计 标准仪表、实用仪表 按工作原理按工作原理 膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶 温度计、热电阻温度计和辐射高温计 按测量方式按测量方式 接触式与非接触式 18 第五节 温度检测及仪表 测测温方式温方式温度温度计计种种类类 测测温范温范围围 优优点点 缺点缺点 接 触 式 测 温 仪 表 膨 胀 式 玻璃液体 -50600结构简单 ，使用方便，测量准确 ，价格低廉 测量上限和精度受玻璃质量 的限制，易碎，不能记录远 传 双金属-80 600结构紧凑，牢固可靠 精度低，量程和使用范围有 限 压 力 式 液体 气体 蒸汽 -30 600 -20 350 0 250 结构简单 ，耐震，防爆能记录 、 报警，价格低廉 精度低，测温距离短，滞后 大 热 电 偶 铂铑 -铂 镍铬 -镍 硅 镍铬 -考 铜 0 1600 -50 1000 -50 600 测温范围广，精度高，便于远距离 、多点、集中测量和自动控制 需冷端温度补偿 ，在低温段 测量精度较低 热 电 阻 铂 铜 -200 600 -50 150 测量精度高，便于远距离、多点、 集中测量和自动控制 不能测高温，需注意环境温 度的影响 非接 触式 测温 仪表 辐 射 式 辐射式 光学式 比色式 400 2000 700 3200 900 1700 测温时，不破坏被测温度场 低温段测量不准，环境条件 会影响测温准确度 红 外 线 光电探测 热电 探测 0 3500 200 2000 测温范围大，适于测温度分布，不 破坏被测温度场，响应快 易受外界干扰，标定困难 表表3-3 3-3 常用温度计的种类及优缺点常用温度计的种类及优缺点 19 第五节 温度检测及仪表 1.1.膨胀式温度计膨胀式温度计 图3-50 双金属片 图3-51 双金属温度信号器 20 1双金属片；2调节螺钉 ；3绝缘子；4信号灯 膨胀式温度计是基于物体受热时体积膨胀的性质而制成的。 第五节 温度检测及仪表 21 2.2.压力式温度计压力式温度计 它是根据在封闭系统 中的液体、气体或低沸点 液体的饱和蒸汽受热后体 积膨胀或压力变化这一原 理而制成的，并用压力表 来测量这种变化，从而测 得温度。图3-52 压力式温度计结构原理图 1传动机构；2刻度盘； 3指针 ；4弹簧管；5连杆；6接头；7 毛细管；8温包；9工作物质 应用压力随温度的变化来测温的仪表叫压力式温度计压力式温度计。 第五节 温度检测及仪表 3.3.辐射式温度计辐射式温度计 辐射式高温计辐射式高温计是基于物体热辐射作用来测量温度的仪表。 压力式温度计的压力式温度计的构造构造由以下三部分组成由以下三部分组成 温包 毛细管 弹簧管（或盘簧管） 22 第五节 温度检测及仪表 n 二、热电偶温度计 23 热电偶温度计热电偶温度计是以热电效应为基础的测温仪表。 图3-53 热电偶温度计测温系统示意图 1热电偶；2导线；3测量仪表 热电偶温度计热电偶温度计由三部分组成：热电偶；测量仪表；连接热 电偶和测量仪表的导线。 1.1.热电偶热电偶 图3-54 热电偶示意图 第五节 温度检测及仪表 24 （1 1）热电现象及测温原理）热电现象及测温原理 图3-55 热电现象 图3-56 接触电势形成的过程 图3-57 热电偶原理及电路图 左图闭合回路中总的热电势 或 第五节 温度检测及仪表 注意注意 如果组成热电偶回路的两种导体材料相同，则无 论两接点温度如何，闭合回路的总热电势为零；如果 热电偶两接点温度相同，尽管两导体材料不同，闭合 回路的总热电势也为零；热电偶产生的热电势除了与 两接点处的温度有关外，还与热电极的材料有关。也 就是说不同热电极材料制成的热电偶在相同温度下产 生的热电势是不同的。 25 第五节 温度检测及仪表 26 （2 2）插入第三种导线的问题）插入第三种导线的问题 利用热电偶测量温度时，必须要用某些仪表来测量热电势 的数值，见下图。 图3-58 热电偶测温系统连接图 图（a）总的热电势 （3-72） 由于 （3-75） （3-74） 将式（3-73）、式（3-74）代入式（3-72） （3-73） 第五节 温度检测及仪表 说明：在热电偶回路中接入第三种金属导线对原热电偶 所产生的热电势数值并无影响。不过必须保证引入线两 端的温度相同。 故 得 （3-76） 图（b）总的热电势 27 第五节 温度检测及仪表 28 （3）常用热电偶的种类 工业上对热电极材料的要求工业上对热电极材料的要求 温度每增加时所能产生的热电势要大，而 且热电势与温度应尽可能成线性关系； 物理稳定性要高； 化学稳定性要高； 材料组织要均匀，要有韧性，便于加工成丝； 复现性好，便于成批生产，而且在应用上也可保 证良好的互换性。 第五节 温度检测及仪表 29 热电偶名称代号分度号热电极材料测温范围/ 新 旧正热电极负热电 极长期使用短期使用 铂铑 30-铂铑 6 铂铑 10-铂 镍铬-镍硅 镍铬-铜镍 铁-铜镍 铜-铜镍 WRR WRP WRN WRE WRF WRC B S K E J T LL-2 LB-3 EU-2 - - CK 铂铑 30合 金 铂铑 10合 金 镍铬合金 镍铬合金 铁 铜 铂铑 6合金 纯铂 镍硅合金 铜镍合金 铜镍合金 铜镍合金 3001600 -201300 -501000 -40800 -40700 -400300 1800 1600 1200 900 750 350 表表3-4 3-4 工业用热电偶工业用热电偶 第五节 温度检测及仪表 30 （4）热电偶的结构 普通型热电偶 图3-59 热电偶的结构 热电极 绝缘管 保护套管 接线盒 第五节 温度检测及仪表 材 料工作温度/ 橡皮、绝 缘漆 珐琅 玻璃管 石英管 瓷管 纯氧化铝 管 80 150 500 1200 1400 1700 表3-5 常用绝缘子材料表3-6 常用保护套管 材 料工作温度/ 无缝钢管 不锈钢管 石英管 瓷管 Al2O3陶 瓷管 600 1000 1200 1400 1900以 上 31 第五节 温度检测及仪表 32 铠装热电偶 由金属套管、绝缘材料（氧化镁粉）、热电偶丝一起经 过复合拉伸成型，然后将端部偶丝焊接成光滑球状结构。 优点 反应速度快、使用方便、可弯曲、气密性好、不怕 振、耐高压等。 表面型热电偶 专门用来测量物体表面温度的一种特殊热电偶。 优点反应速度极快、热惯性极小。 第五节 温度检测及仪表 快速热电偶 测量高温熔融物体一种专用热电偶。 热电偶的结构形式可根据它的用途和安装位置来 确定。在热电偶选型时，要注意三个方面：热电极的 材料；保护套管的结构，材料及耐压强度；保护套管 的插入深度。 33 第五节 温度检测及仪表 34 补偿导线的选用补偿导线的选用 图3-61 补偿导线接线图 采用一种专用导线，将热电偶的冷端延伸出来，这既 能保证热电偶冷端温度保持不变，又经济。 它也是由两种不同性质 的金属材料制成，在一定温 度范围内（0100）与所 连接的热电偶具有相同的热 电特性，其材料又是廉价金 属。见左图。 第五节 温度检测及仪表 在使用热电偶补偿导线时，要注意型号相配。在使用热电偶补偿导线时，要注意型号相配。 热电偶名称补偿导线工作端为100，冷端为 0时的标准热电势 /mV正极负极 材料颜色材料颜色 铂铑 10-铂 镍铬-镍硅（镍铝） 镍铬-铜镍 铜-铜镍 铜 铜 镍铬 铜 红 红 红 红 铜镍 铜镍 铜镍 铜镍 绿 蓝 棕 白 0.6450.037 4.0950.105 6.3170.170 4.2770.047 表3-7 常用热电偶的补偿导线 35 第五节 温度检测及仪表 . .冷端温度的补偿冷端温度的补偿 在应用热电偶测温时，只有将冷端温度保持为，或 者是进行一定的修正才能得出准确的测量结果。这样做，就 称为热电偶的冷端温度补偿热电偶的冷端温度补偿。一般采用下述几种方法。 （1）冷端温度保持为的方法 图3-61 热电偶冷端温度保持 的方法 （2）冷端温度修正方法 在实际生产中，冷端 温度往往不是0，而是某 一温度t1，这就引起测量误 差。因此，必须对冷端温 度进行修正。 36 第五节 温度检测及仪表 举例举例 某一设备的实际温度为t，其冷端温度为t1，这时测得的 热电势为E（t，t1）。为求得实际t 的温度，可利用下 式进行修正，即 因为 由此可知，冷端温度的修正方法是把测得的热电势 E（t，t1），加上热端为室温t，冷端为0时的热电 偶的热电势E（t1，0），才能得到实际温度下的热电 势E（t，0）。 37 第五节 温度检测及仪表 用计算的方法来修正冷端温度，是指冷端温度内 恒定值时对测温的影响。该方法只适用于实验室或临 时测温，在连续测量中显然是不实用的。 注意注意 38 第五节 温度检测及仪表 举例举例 例6 用镍铬-铜镍热电偶测量某加热炉的温度。 测得的热电势E（t，t1）66982V，而自由端的 温度t130，求被测的实际温度。 解 由附录三可以查得 则 再查附录三可以查得68783V对应的温度为900。 39 第五节 温度检测及仪表 由于热电偶所产生的热电势与温度之间的关 系都是非线性的（当然各种热电偶的非线性程度 不同），因此在自由端的温度不为零时，将所测 得热电势对应的温度值加上自由端的温度，并不 等于实际的被测温度。 譬如在上例中，测得的热电势为66982V， 由附录三可查得对应温度为876.6，如果再加上 自由端温度30，则为906.6，这与实际被测温 度有一定误差。其实际热电势与温度之间的非线 性程度越严重，则误差就越大。 40 第五节 温度检测及仪表 （3）校正仪表零点法 若采用测温元件为热电偶时，要使测温时指示值不 偏低，可预先将仪表指针调整到相当于室温的数值上。 注意：只能在测温要求不太高的场合下应用。 （4）补偿电桥法 利用不平衡电桥产生的电势，来补偿热电偶因冷端 温度变化而引起的热电势变化值。 41 第五节 温度检测及仪表 由于电桥是在20时平衡 的，所以采用这种补偿电桥时 须把仪表的机械零位预先调到 20处。如果补偿电桥是在 0时平衡设计的（DDZ-型 温度变送器中的补偿电桥）， 则仪表零位应调在0处。 注意！注意！ 图3-62 具有补偿电桥的热电偶 测温线路 42 第五节 温度检测及仪表 43 （5）补偿热电偶法 图3-63 补偿热电偶连接线路 在实际生产中，为了节省补偿导线和投资费用， 常用多支热电偶而配用一台测温仪表。 第五节 温度检测及仪表 n 三、热电阻温度计 44 在中、低温区，一般是使用热电阻温度计来进行温度的 测量较为适宜。 热电阻温度计热电阻温度计是由热电阻（感温元件），显示仪表（ 不平衡电桥或平衡电桥）以及连接导线所组成。 图3-64 热电阻温度计 第五节 温度检测及仪表 对于呈线性特性的电阻来说，其电阻值与温度关 系如下式 热电阻温度计适用于测量-200+500范围内液体 、气体、蒸汽及固体表面的温度。 1.1.测温原理测温原理 利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性 （电阻温度效应）来进行温度测量的。 45 第五节 温度检测及仪表 2.2.工业常用热电阻工业常用热电阻 作为热电阻的材料一般要求是：作为热电阻的材料一般要求是： 电阻温度系数、电阻率要大； 热容量要小； 在整个测温范围内，应具有稳定的物理、化学性质和 良好的复制性； 电阻值随温度的变化关系，最好呈线性。 46 第五节 温度检测及仪表 47 （1）铂电阻 在0650的温度范围内，铂电阻与温度的关系为 由实验求得 工业上常用的铂电阻有两种，一种是R010，对应分 度号为Pt10。另一种是R0100，对应分度号为Pt100。 第五节 温度检测及仪表 48 （2）铜电阻 金属铜易加工提纯，价格便宜；它的电阻温度系数很 大，且电阻与温度呈线性关系；在测温范围为-50 +150内，具有很好的稳定性。 在-50+150的范围内，铜电阻与温度的关系是 线性的。即 工业上常用的铂电阻有两种，一种是R050，对 应的分度号为Cu10。另一种是R0100，对应的分度号 为Cu100。 第五节 温度检测及仪表 49 . .热电阻的结构热电阻的结构 （1 1）普通型热电阻）普通型热电阻 主要由电阻体、保护套管和 接线盒等主要部件所组成。 图3-65 热电阻的支架形状( 已绕电阻丝) （2 2）铠装热电阻）铠装热电阻 将电阻体预先拉制成型并与 绝缘材料和保护套管连成一体。 （3 3）薄膜热电阻）薄膜热电阻 将热电阻材料通过真空镀膜 法，直接蒸镀到绝缘基底上。 第五节 温度检测及仪表 n 四、电动温度变送器 DBWDBW型温度（温差）变送器型温度（温差）变送器是DDZ-系列电动单元组 合式检测调节仪表中的一个主要单元。它既可与各种类型 的热电偶、热电阻配套使用，又可与具有毫伏输出的各种 变送器配合，然后，它和显示单元、控制单元配合，实现 对温度或温差及其他各种参数进行显示、控制。 50 第五节 温度检测及仪表 DDZ-DDZ-型的温度变送器与型的温度变送器与DDZ-DDZ-型的温度变送器进型的温度变送器进 行比较，它有以下主要特点。行比较，它有以下主要特点。 线路上采用了安全火花型防爆措施。 在热电偶和热电阻的温度变送器中采用了线性化机构。 在线路中，由于使用了集成电路，这样使该变送器具有 良好的可靠性、稳定性等各种技术性能。 51 第五节 温度检测及仪表 52 温度变送器有三种类型：温度变送器有三种类型： 热电偶温度变送器； 热电阻温度变送器； 直流毫伏变送器。 1.1.热电偶温度变送器热电偶温度变送器 结构分为输入桥路、放大电路及反馈电路。 图3-66 热电偶温度变送器的结构方框图 第五节 温度检测及仪表 53 （1 1）输入电桥）输入电桥 作用作用：冷端温度补偿、调整零点。 图3-67 输入电桥 第五节 温度检测及仪表 （2 2）反馈电路）反馈电路 在DDZ-型的温度变送器中，在温度变送器中 的反馈回路加入线性化电路。 图3-68 热电偶温度变送器的线性化方法方框图 （3 3）放大电路）放大电路 54 第五节 温度检测及仪表 55 2.2.热电阻温度变送器热电阻温度变送器 结构分为输入电桥、放大电路及反馈电路。 图3-69 热电阻温度变送器的结构方框图 第五节 温度检测及仪表 n 五、一体化温度变送器 56 它是指将变送器模块安装在测温元件接线盒或专 用接线盒内的一种温度变送器。 图3-70 一体化温度变送器 结构框图 结构结构 测温元件和变送器模块 常用的变送器芯片常用的变送器芯片： AD693、XTR101、 XTR103、IXR100等 变送器模块的正常工作温度变送器模块的正常工作温度 -20+80 第五节 温度检测及仪表 图3-71 一体化热电偶温度变送器 电路原理 AD693AD693构成的热电偶温度变送器的电路原理图构成的热电偶温度变送器的电路原理图 可得变送器输出与输入 之间的关系为 57 第五节 温度检测及仪表 变送器的输出电流I0与热电偶的热电势 Et成正比关系； RCu阻值随温度而变，合理选择RCu的数值 可使RCu随温度变化而引起的I1RCu变化量近 似等于热电偶因冷端温度变化所引起的热电 势Et的变化值，两者互相抵消。 结论结论 58 第五节 温度检测及仪表 n 六、智能式温度变送器 59 以以SMARTSMART公司的公司的TT302TT302温度变送器为例加以介绍。温度变送器为例加以介绍。 优点优点 可以与各种热电偶或热电阻配合使用测量温度； 具有量程范围宽、精度高； 环境温度和振动影响小、抗干扰能力强； 质量轻； 安装维护方便。 结构结构 由硬件部分和软件部分两部分构成。 第五节 温度检测及仪表 60 1.1.TTTT302302温度变送器的硬件构成温度变送器的硬件构成 输入板输入板 主电路板主电路板 液晶显示器液晶显示器 图3-72 TT302温度变送器硬件构成原理框图 2.2.TT302TT302温度变送器的软件构成温度变送器的软件构成 系统程序系统程序 功能模块功能模块 第五节 温度检测及仪表 n 七、测温元件的安装 61 1.1.测温元件的安装要求测温元件的安装要求 （1）在测量管道温度时，应保证测温元件与流体充分 接触，以减少测量误差。见图3-73。 （2）测温元件的感温点应处于管道中流速最大处。 （3）测温元件应有足够的插入深度，以减小测量误差。 见图3-74。 第五节 温度检测及仪表 图3-73 测温元件安装示意图之一 图3-74 测温元件安装示意图之二 62 第五节 温度检测及仪表 63 （4）若工艺管道过小（直径小于80mm），安装测温元件处 应接装扩大管，如图3-75所示。 （5）热电偶、热电阻的接线盒面盖应向上，以避免雨水或其 他液体、脏物进入接线盒中影响测量，如图3-76所示。 （6）为了防止热量散失，测温元件应插在有保温层的管道 或设备处。 （7）测温元件安装在负压管道中时，必须保证其密封性，以 防外界冷空气进入，使读数降低。 第五节 温度检测及仪表 图3-75 小工艺管道上测温元件 安装示意图 图3-76 热电偶或热电阻 安装示意图 64 第五节 温度检测及仪表 65 2.2.布线要求布线要求 （1）按照规定的型号配用热电偶的补偿导线，注意热 电偶的正、负极与补偿导线的正、负极相连接，不要 接错。 （2）热电阻的线路电阻一定要符合所配二次仪表的要求 。 （3）为了保护连接导线与补偿导线不受外来的机械损 伤，应把连接导线或补偿导线穿入钢管内或走槽板。 第五节 温度检测及仪表 （6）补偿导线不应有中间接头，否则应加装接线盒 。另外，最好与其他导线分开敷设。 （5）导线应尽量避开交流动力电线。 （4）导线应尽量避免有接头。应有良好的绝缘。禁 止与交流输电线合用一根穿线管，以免引起感应。 66 第六节 现代检测技术与传感器的发展 n 一、软测量技术的发展 67 解决工业过程的测量要求的两条途径：解决工业过程的测量要求的两条途径： 沿袭传统的检测技术发展思路，通过研制新型的 过程测量仪表，以硬件形式实现过程参数的直接在 线测量； 采用间接测量的思路，利用易于获取的其他测量 信息，通过计算来实现被检测量的估计。（*） 第六节 现代检测技术与传感器的发展 定义：定义： 依据易测过程变量与难以直接测量的待测过 程变量之间的数学关系，通过各种数学计算和估 计方法，实现对待测过程变量的测量。 分类：分类： 机理建模机理建模、回归分析回归分析、状态估计状态估计、模式识别模式识别、 人工神经网络人工神经网络、模糊数学模糊数学、过程层析成像、相关分、过程层析成像、相关分 析、现代非线性信息处理技术。析、现代非线性信息处理技术。 68 第六节 现代检测技术与传感器的发展 n 二、现代传感器技术的发展 69 1.新材料、新功能的开发 ，新加工技术的使用； 2.多维、多功能化的传感 器; 3.微型化、集成化、数值 化和智能化; 4.新型网络传感器的发展 。 图3-77 网络传感器连接图