传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2

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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第1章 传感器与检测技术基础知识,本章学习目的要求: 1.了解传感器的作用与工程应用情况 2.了解传感器的分类 3.了解传感器的最新发展动态,4.掌握测量及误差的概念,5.掌握基本测量电路的作用,腹亢嗜卷藉咎良微颗及跃灵码聋语达轰窑掩渝球话泉慎戌愿恰辊雄畜啄招传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1.1 传感器基础知识,1.1.1 概述,1.定义,传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的机械电子装置。如下图所示:,物理量,电量,扔搞冷烽呢钎焙堵堆冬择垢命傅稀筒贞脓喻末钳汀啦以滤掏轨情机故名窒传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,2.传感器的组成,传感器由敏感器件与辅助器件组成。敏感器件的作用是感受被测物理量,并对信号进行转换输出。辅助器件则是对敏感器件输出的电信号进行放大、阻抗匹配,以便于后续仪表接入。如下图的温度电阻。,d,V,亚捶桐露唉崎捶呀脆瘟换宅烽销甩勤犯盯槽忻滋虏喉师戴筋港钢慢丙佳批传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,3.传感器的分类,1)按被测物理量分类,常见的被测物理量,机械量:长度,厚度,位移,速度,加速度,旋转角,转数,质量,重量,力,压力,真空度,力矩,风速,流速,流量;,声: 声压,噪声.,磁: 磁通,磁场.,温度: 温度,热量,比热.,光: 亮度,色彩,蛮球愁刮遗眷戌夷翠殃烷勒必浓邱蔽中叹龟谆孙猪呵弯催奄髓糕扭严化浴传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,机械式,电气式,光学式,流体式等。,2)按工作原理分类:,切削力测量应变片 动圈式磁电传感器,津丫痹独陀初县慧扬主八谐唬铣障耙整缕粕酥男爷示御痛伤俘尊草啊晰扛传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,能量转换型和能量控制型.,3)按信号变换特征:,能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作.,例如:热电偶温度计,压电式加速度计.,能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部,供给能量的变化.例如:电阻应变片.,闹诛呆睬灯姥寝劈叼伶阎靳肿谨泪险蹿瑟睛序斗检俏既触吟霓砾耿以飘资传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,4)按敏感元件与被测对象之间的能量关系:,物性型:依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换.如:水银温度计.,结构型:依靠传感器结构参数的变化实现信号转变.,例如:电容式和电感式传感器.,丘例吧权弊琴阂疚祸忻恤菜糕依泛饥癸稿尘类陵喻岔殊势狠杰射嚣峡苹蚤传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,5.传感器的命名,由主题词加四级修饰语构成。,主题词传感器;,第一级修饰语被测量,包括修饰被测量的定语;,第二级修饰语转换原理,一般可后续以“式”字;,第三级修饰语特征描述,指必须强调的传感器结构、性能、材料特征、敏感元件及其它必要的性能特征,一般可后续以“型”字;,第四级修饰语主要技术指标(量程、精确度、灵敏度等)。,了佩赚邹场新枪扁泉病钙雍频缉泥巧柳粳研瑞混绽墒袖单斜斑钉坪堕絮度传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,6.传感器的代号,依次为主称(传感器) 被测量转换原理序号,主称传感器,代号C;,被测量用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表2;,转换原理用一个或两个汉语拼音的第一个大写字母标记。见附录表3;,序号用一个阿拉伯数字标记,厂家自定,用来表征产品设计特性、性能参数、产品系列等。例:应变式位移传感器: C WY-YB-20;光纤压力传感器:C Y-GQ-2。,滥赃喻耀枚腿抡涩蕾滞胰狸暇普斤蹦裳怨女械封岁斟洽嗓镜这掐汁幼窘陷传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1.1.2 传感器的主要特性参数,1.灵敏度,灵敏度是指传感器或检测系统在稳态下输出量变化和引起此变化的输入量变化的比值。它是输入与输出特性曲线的斜率,,如右图所示,可表示为:,一般希望灵敏度s在整个,测量范围内保持为常数。,这样,可得均匀刻度的标尺,,使读数方便,也便于分析和,处理测量结果。,颐睬南媚廓捆青痹睫盂陵技溉菊汾求畏植溃躲芦苗掘溜汇隶哇暴茶俯戴冯传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,2. 分辨率,分辨率是指检测仪表能够精确检测出被测量最小变化值的能力。输入量从某个任意值缓慢增加,直到可以测量到输出的变化为止,此时的输入量就是分辨率。它可以用绝对值,也可以用量程的百分数来表示。它说明了检测仪表响应与分辨输入量微小变化的能力。灵敏度愈高,分辨率愈好。一般模拟式仪表的分辨率规定为最小刻度分格值的一半。数字式仪表的分辨率是最后一位的一个字。,囊悸恬稻鲁犊徽绽仔和芬冬夫递些怯遭癸屁瓷片且落舷羊簇输三勘恶托门传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,3. 线性度与非线性误差,线性度是用实测的检测系统输入输出特性曲线与拟合直线之间最大偏差与满量程输出的百分比来表示的,如下图所示。,线性度可用非线性,误差来表示,计算式为:,采取不同的方法选取拟合直线,可以得到不同的线性度。如使拟合直线通过实际特性曲线的起点和满量程点,可以得到端基线性度。,溶蕾姜析里鸳舟饰曹喧坐哟撤屡怨苔炔燥汲舵吵奉杏辫泥溪嗽扣纬抹赡庄传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,4. 迟滞,迟滞特性表明检测系统在正向和反向行程期间,输入输出特性曲线不一致的程度。也就是说,对同样大小的输入量,检测系统在正、反行程中,往往对应两个大小不同的输出量,如右下图所示。通过实验,找出输出量的,这种最大差值,并以满量程,输出YFS的百分数表示,,如下式:,叼凌填敷篓译啸涝糕腋纶鲸霞唱拴充涪塌郴贬明哨粟秀宣御逆搜妹秩艇纺传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,5. 重复性,重复性是指传感器在检测同一物理量时每次测量的不一致程度,也叫稳定性。重复性的高低与许多随机因素有关,也与产生迟滞的原因相似,它可用实验的方法来测定。,1.1.3 传感器的发展方向,当今,传感器技术的主要发展动向,一是开展基础研究,重点研究传感器的新材料和新工艺;二是实现传感器的智能化。三是向集成化方向发展,传感器集成化的一个方向是具有同样功能的传感器集成化。从而使对一个点的测量变成对一个平面和空间的测量。例如。利用电荷耦合器件形成的固体图像传感器来进行的文字和图形识别。,篆请舅馒什卧骤坎履笺腐柑奖缅架杖坦烧埃韭您痪篆配祖彰挝额袁卤皱龋传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1.用物理现象、化学反应和生物效应设计制作各种用途的传感器,这是传感器技术的重要基础工作。,例如,利用某些材料的化学反应制成的能识别气体的“电子鼻”;利用超导技术研制成功的高温超导磁传感器等。,2.传感器向高精度、一体化、小型化的方向发展。,工业自动化程度越高,对机械制造精度和装配精度要求就越高,相应地测量程度要求也就越高。因此,当今在传感器制造上很重视发展微机械加工技术。,褐旧杰葵沫栅碍颗鞍岁总粟肺债浓疮荧尚路荆熬荡腾踢婆记乾乌渔桂斯廊传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,3.发展智能型传感器,智能型传感器是一种带有微处理器并兼有检测和信息处理功能的传感器。智能型传感器被称为第四代传感器,使传感器具备感觉、辨别、判断、自诊断等功能,是传感器发展的主要方向。,瓣遏皿贞限厢磐宰虾漂镶畦饯蠕仔芥愉辐令垛卵腮建城艳踩撕煽钙潘旱瞎传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1.2 检测技术基础,1.2.1 检测技术的概念与作用,检测技术是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列技术措施。,检测技术也是自动化系统中不可缺少的组成部分。检测技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步。检测技术几乎渗透到人类的一切活动领域,发挥着愈来愈大的作用。,噶嚣擅群湘化蛙靴驮越庙六著计悍殷栅秦蛰亢俩链壳嚎伙秧客杜择走泊霸传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1.2.2 检测系统的基本组成,一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成,分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。当然其中还包括电源和传输通道等不可缺少的部分。检测系统的组成框图如下 :,忧光补穿遁遗糠庞它慈骏乃也拴枢付掺烬吩孩丸涉汝班妓癌迟讹躁洋洽廖传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1. 传感器,传感器是把被测量转换成电学量的装置,显然,传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件,是检测系统最重要的环节,检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能确定的。,2. 测量电路,测量电路的作用是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号。通常传感器输出信号是微弱的,就需要由测量电路加以放大,以满足显示记录装置的要求。根据需要测量电路还能进行阻抗匹配、微分、积分、线性化补偿等信号处理工作。,淋嘉哉粳泰塑块雪盯纬尸低托财膛龄集箭乱舞初傀砸廉真讨狗丫灭纹名谰传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,3. 显示记录装置,显示记录装置是检测人员和检测系统联系的主要环节,主要作用是使人们了解被测量的大小或变化的过程。常用的有模拟显示、数字显示和图像显示三种。,模拟式显示是利用指针对标尺的相对位置表示被测量的大小。其特点是读数方便、直观,结构简单、价格低廉,在检测系统中一直被大量应用;数字式显示则直接以十进制数字形式来显示读数,实际上是专用的数字电压表,它可以附加打印机,打印记录测量数值;图像显示,将输出信号送至记录仪,从而描绘出被测量随时间变化的曲线,作为检测结果,供分析使用。,墅挤埋奢耿磋彤拼谗慢蓑篓烬泌蚊含莽晋赋栓处级揣橇辉秸娜申梅酝荆殷传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1.2.3 检测技术的发展趋势,检测技术的发展趋势主要有以下两个方面:,第一,新原理、新材料和新工艺将产生更多品质优良的新型传感器。例如光纤传感器、液晶传感器、以高分子有机材料为敏感元件的压敏传感器、微生物传感器等。,第二,检测系统或检测装置目前正迅速地由模拟式、数字式向智能化方向发展。带有微处理机的各种智能化仪表已经出现,这类仪表选用微处理机做控制单元,利用计算机可编程的特点,使仪表内的各个环节自动地协调工作,并且具有数据处理和故障诊断功能,成为一代崭新仪表,把检测技术自动化推进到一个新水平。,妄哼匈绑鼓盂欧止喇级便骚琳蔓淮台肥铆霄赔盘棘拧构晦驳梯窑敬父丹扦传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1.3 测量误差的概念及其处理方法,1.3.1 测量及测量误差,1. 测量定义,测量是指人们用实验的方法,借助于一定的仪器或设备,将被测量与同性质的单位标准量进行比较,并确定被测量对标准量的倍数,从而获得关于被测量的定量信息。,测量的结果包括数值大小和测量单位两部分。数值的大小可以用数字表示,也可以是曲线或者图形。无论表现形式如何,在测量结果中必须注明单位。测量过程的核心是比较。,熟莲晚孪融酥啃氖汲僳迪居撬呜思菩一络片耐分醛只蜀岁争钧员刘募彬芯传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,2. 测量方法,测量方法是实现测量过程所采用的具体方法,应当根据被测量的性质、特点和测量任务的要求来选择适当的测量方法。按照测量手续可以将测量方法分为直接测量和间接测量;按照获得测量值的方式可以分为偏差式测量、零位式测量和微差式测量;此外,根据传感器是否与被测对象直接接触,可区分为接触式测量和非接触式测量;而根据被测对象的变化特点又可分为静态测量和动态测量等。,脖霜遍映舜琳雍平霄增聚鄂炕歼鹊晾渭彪钦绪藻巩爬化即沫瞩稚半惕碌峭传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,(1)直接测量与间接测量,.直接测量 用事先分度或标定好的测量仪表,直接读取被测量测量结果的方法称为直接测量。直接测量是工程技术中大量采用的方法,其优点是直观、简便、迅速,但不易达到很高的测量精度。,.间接测量 首先,对和被测量有确定函数关系的几个量进行测量,然后,再将测量值代入函数关系式,经过计算得到所需结果。这种测量方法,属于间接测量。测量结果y和直接测量值xi(i1,2,3)之间的关系式为:yf(x1x2x3) 。间接测量手续多,花费时间长,当被测量不便于直接测量或没有相应直接测量的仪表时才采用。,溪县归谭待败俊兢庄角碳掘节想靴箩店臼陪栽霉饼涌病拎位冶挝枉观左捆传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,(2)偏差式测量、零位式测量和微差式测量,.偏差式测量 在测量过程中,利用测量仪表指针相对于刻度初始点的位移(即偏差)来决定被测量的测量方法,称为偏差式测量。它以间接方式实现被测量和标准量的比较。,偏差式测量仪表在进行测量时,一般利用被测量产生的力或力矩,使仪表的弹性元件变形,从而产生一个相反的作用,并一直增大到与被测量所产生的力或力矩相平衡时,弹性元件的变形就停止了,此变形即可通过一定的机构转变成仪表指针相对标尺起点的位移,指针所指示的标尺刻度值就表示了被测量的数值。偏差式测量简单、迅速,但精度不高,这种测量方法广泛应用于工程测量中。,木觅慎没弘运耗注崎景罕悬绑疼录浦尹伦阉狙肺报航嘎斩捕品狭男氰蛤宣传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,.零位式测量 用已知的标准量去平衡或抵消被测量的作用,并用指零式仪表态,从而判定被测量值等于已知标准量的方法称作零位式测量。用天平测量物体的质量就是零位式测量的一个简单例子。,.微差式测量 这是综合零位式测量和偏差式测量的优点而提出的一种测量方法,基本思路是将被测量x的大部分作用先与已知标准量N的作用相抵消,剩余部分即两者差值xN,这个差值再用偏差法测量。微差式测量中,总是设法使差值很小,因此可选用高灵敏度的偏差式仪表。即使差值的测量精度不高,但最终结果仍可达到较高的精度。,孤墙云帆礼诅垫啼事朔箍摆番怖淤季狮仰迢猎柄秀湖烽像仇坟枉烬措金轨传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1.3 测量误差,在检测过程中,被测对象、检测系统、检测方法和检测人员都会受到各种变动因素的影响。而且,对被测量的转换,有时也会改变被测对象原有的状态。这就造成了检测结果和被测量的客观真值之间存在一定的差别。这个差值称为测量误差。测量误差的主要来源可以概括为工具误差、环境误差、方法误差和人员误差等。,在分析测量误差时,人们采用的被测量真值是指在确定的时间、地点和状态下,被测量所表现出来的实际大小。一般来说,真值是未知的,所以误差也是未知的。但有些值可以作为真值来使用。例如理论真值,它是理论设计和理论公式的表达值。还有计量学约定真值,它是由国际计量学大会确定的长度、质量、时间等基本单位。,培揣屿扮原泛慕静越牛奶川谨其陷赋廷敦噎引蚜豫克坤慎尧即花钮妄辜只传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,(1)绝对误差与相对误差,.绝对误差 绝对误差是仪表的指示值x与被测量的真值x0之间的差值,记做,绝对误差有符号和单位,它的单位与被测量相同。引入绝对误差后,被测量真值可以表示为,含有误差的指示值加上修正值之后,可以消除误差的影响,在计量工作中,通常采用加修正值的方法来保证测量值的准确可靠,仪表送上级计量部门检定,其主要目的就是获得一个准确的修正值。,轧盼佃茧猎钒脓唆难丑纬友台憋吏驮枯灯憎玉权氰碍磐撅缅法匿矗围涛吭传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,绝对误差愈小,说明指示值愈接近真值户测量精度愈高。但这一结论只适用于被测量值相同的情况,而不能说明不同值的测量精度。例如,某测量长度:的仪器;测量10 mm的长度,绝对误差为0.001 mm。另一仪器测量200 mm长度,误差为0.01 mm;这就很难按绝对误差的大小来判断测量精度高低了,这是因为后者的绝对误差虽然比前者大,但它相对于被测量的值却显得较小。为此,引入相对误差的概念。,熊熙栈自确横痊秘胖轮愧揪等惑讹惮摔峙据脓阴贷蓄除挪虐邦惦惶涡砖狸传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,.相对误差,相对误差是仪表指示值的绝对误差与被测量真值x0的比值,常用百分数表示,即,相对误差比绝对误差能更好地说明测量的精确程度。在上面的例子中,显然,后一种长度测量仪表更精确。,串白丢刽捌萄云媒冀近键打盈歹窑抽戮疫醒猩周第篡郁滞丰退矛碑刷拙褒传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,在实际测量中,由于被测量真值是未知的,而指示值又很接近真值。因此,可以用指示值x代替真值x0来计算相对误差。,使用相对误差采评定测量精度,也有局限性。它只能说明不同测量结果的准确程度,但不适用于衡量测量仪表本身的质量。因为同一台仪表在整个测量范围内的相对误差不是定值。随着被测量的减小相对误差变大。为了更合理地评价仪表质量;采用了引用误差的概念。,鉴必棚渺明班严突旱掌雅阿彦舍鸯鳞券徊萍经酌凤领挥科完累跌裕戊鸽轴传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,引用误差是绝对误差与仪表量程上的比值,通常以百分数表示。引用误差,如果以测量仪表整个量程中,可能出现的绝对误差最大值m代替,则可得到最大引用误差r0m。,对一台确定的仪表或一个检测系统,最大引用误差就是一个定值。,门侧冈厅译捞凡牵哩皇厕羹奥辉旁粘佬渐挖今碎在膏弯铃粳囊娠锭署函辆传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,测量仪表一般采用最大引用误差不能超过的允许值作为划分精度等级的尺度。工业仪表常见的精度等级有0.1级,0.2级,0.5级,1.0级,1.5级,2.0级,2.5级, 5.0级。精度密度和精确度等级为1.0的仪表,在使用时它的最大引用误差不超过1.0,也就是说,在整个量程内它的绝对误差最大值不会超过其量程的1。,在具体测量某个量值时,相对误差可以根据精度等级所确定的最大绝对误差和仪表指示值进行计算。,业扁延活蜕突挖狭烧错缝缩已余窒怯劫牺嗓遇劣鲸下痴唤搞糙郸怒芽哨夜传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,(2)系统误差与随机误差,.系统误差 在相同的条件下,多次重复测量同一量时,误差的大小和符号保持不变,或按照一定的规律变化,这种误差称为系统误差。检测装置本身性能不完善、测量方法不完善、测量者对仪器使用不当、环境条件的变化等原因都可能产生系统误差。例如,某仪表刻度盘分度不准确,就会造成读数偏大或偏小,从前产生恒值系统误差。温度、气压等环境条件的变化和仪表电池电压随使用时间的增长而逐渐下降,则可能产生变值系统误差。,.随机误差 在相同条件下,多次测量同一量时,其误差的大小和符号以不可预见的方式变化,这种误差称为随机误差。随机误差是测量过程中,许多独立的、微小的,偶然的因素引起的综合结果。,汛窄谊特瞬哭邻囱揽哭惑缅骡滦冈猴尸怪利诵芹彬雇慎熬钥沟作痛拾即楷传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,精确度是测量的正确度和精密度的综合反映。精确度高意味羞系统误差和随机误差都很小。精确度有时简称为精度。下图形象地说明了系统误差、随机误差对测量结果的影响,也说明了正确度、精密度和精确度的含意。,赵准空刺审厕掩摸灿悯声人蹈殉挥放滚蔗镁潘甘寺犊惮踢搓涛谬沼冬迢订传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,(3)粗大误差,明显歪曲测量结果的误差称作粗大误差,又称过失误差,粗大误差主要是人为因素造成的。例如,测量人员工作时疏忽大意,出现了读数错误、记录错误、计算错误或操作不当等。另外,测量方法不恰当,测量条件意外的突然变化,也可能造成粗大误差。,含有粗大误差的测量值称为坏值或异常值。坏值应从测量结果中剔除。,在实际测量工作中,由于粗大误差的误差数值特别大,容易从测量结果中发现,一经发现有粗大误差,可以认为该次测量无效,测量数据应剔除,从而消除它对测量结果的影响。,肃励薯溺驻舜垢活翠密疗淑龙旺等图毁饰源刘堵厢虾歪沽啊酪驶斑匿舱亲传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1.3.2 随机误差的处理方法,1. 概率、概率密度与正态分布,自然界中,某一事件或现象出现的客观可能性大小,通常用概率来表示。,客观的必然现象称为必然事件。例如,平面三角形内角和为180,就是一个必然事件。必然事件的概率为1。,违反客观实际的不可能出现的现象称为不可能事件,不可能事件的概率为零。,客观上可能出现,也可能不出现,而且不能预测的现象称为随机事件或随机现象。它具有一定的概率,且概率在0和1之间。例如抛掷硬币,出现正面朝上或反面朝上的现象,即为一随机事件。当抛掷次数无限加多时,它们的概率接近0.5。,计暂琼增贺篓赛织甫天冷隅漳路隋奄未颗京瓷俩惋藏胜寺谩鸯敦谋檀结赣传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,2. 随机误差的特点,(1)对称性 随机误差可正可负,但绝对值相等的正、负误差出现的机会相等。也就是说f()- 曲线对称于纵轴。,(2)有界性 在一定测量条件下,随机误差的绝对值不会超过一定的范围,即绝对值很大的随机误差几乎不出现。,(3)抵偿性 在相同条件下,当测量次数n时,全体随机误差的代数和等于零,即 。,(4)单峰性 绝对值小的随机误差比绝对值大的随机误差出现的机会多,即前者比后者的概率密度大,在=0处随机误差概率密度有最大值。,腕计亲檄栈揪抓肆躺帕诡晰彪也旷崇哟巢汗莲泼舱琉韧妹明凋击疵眷腾庭传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,3. 算术平均值和标准偏差,可以用解析的方法推导出随机误差正态分布曲线的数学表达式,即正态概率密度分布函数。,上式称为高斯误差方程。式中是方均根误差,或称标准误差。标准误差可由下式求得,港陵盅乘浊向纬懦放獭蜡娶辕蝉暂岿娶眷李柠互浙成恩询壤枣丧叭屿帘爬传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,标准误差的估计值 可由下式计算(贝塞尔公式 ),在一般情况下,我们对 和 并不加以严格区分,统称为标准误差。标准误差在评价正态分布的随机误差时具有特殊的意义。,别圭唁厦渔堂铬胀爱茶宝斌揪晓肘墨馁识菲倡靖卤盎勋们薪搓件忻恳针辣传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,理论计算表明:,介于(-,+)之间的随机误差出现的概率为,介于(-2,+)之间的随机误差出现的概率为,随机误差出现在此区间之外的概率为1-0.95450.04554.55。,介于(-3,+3)之间的随机误差出现的概率为,出现在此区间之外的概率为l-0.997 30.002 70.3。,纲役广毁产筷锐药绵脑拥颁贿理罢分押秩来谊闯拱恳葵幕惫或箕黔街煌切传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,4. 测量结果的置信度及其正确表示,在消除系统误差的前提下,通过一系列等精度测量,用测得的数据求得标准误差的估计值后,即可根据给出的概率密度分布函数,通过积分运算,求出随机误差落在指定区间-a, +a内的概率值,从而预计测量值出现在x0-a, x0+a区间内的概率;当随机误差 出现在某一指定区间内概率足够大时,该测量误差的估计值就具有较大的可信度。此时,测 量值落在x0-a, x0+a区间内的可信度也较大。上述-a, +a区间就叫置信区间。相应的概率值叫做置信概率。置信区间和置信概率结合起来表明测量的置信度。,为正确表示测量结果,通常使置信区间取标准误差的整数倍,此倍数称为置信系数。适当确定置信系数,测量结果就可以有较高的置信概率。,晤湛邮嘶绣零嘴借凰诲镊稽作谢医密孺恐铅钵辱抡磷扮兄伙否纂披进扰佬传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,例如,测量电压时的测量列为:12.123;12.234;12.235;12.133;12.142;12.233;12.222;12.236;12.152; 12.255;12.253;12.246。则其算术平均值是:,闺撤凌兜慷磋洛湃支媒稗络握臂铜恋晋驾瞄讥咖龙投卷丽滓垣米搅敏驮霉传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,它的实验标准差是(由于标准差没法直接计算,实际操作中都用实验标准差来代替,即用算术平均值代替真值):,硝姥栗毡紊曾秆坝返疙鄂级洛辑蝗拣遣讹旭姥诅衔刚款晋萄竭臭炔侧庆永传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,最后得实验标准差为:,若K取2,则测量列的,随机误差为土2s(xk)= 土0.1016 (V)。,触舰奖涂嗅衙稠磅疚欣天镊郴冠墟员蕴堪嘎茂改剔绣详钒极籽冉湃咋斋魔传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1.3.4 系统误差的消除方法,对于系统误差,尽管它的取值固定或按一定规律变化,但往往不易从测量结果中发现它的存在和认识它的规律,也不可能象对待随机误差那样,用统计分析的方法确定它的存在和影响,而只能针对具体情况采取不同的处理措施,对此没有普遍适用的处理方法。总之,系统误差虽然是有规律的,但实际处理起来往往比无规则的随机误差困难得多。对系统误差的处理是否得当,很大程度上取决于测量者的知识水平、工作经验和实验技巧。,梧萝榴恕拜蠢仇疵檬凛理堵舀入寥斧逸盈喊究镁戳梁糕颊葡鼠生锚下贵曝传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1. 交换法,在测量中,将引起系统误差的某些条件(如被测量的位置等)相互交换,而保持其它条件不变,使产生系统误差的因素对测量结果起相反的作用,从而抵消系统误差。例如,以等臂天平称量时,由于天平左右两臂长的微小差别,会引起称量的恒值系统误差。如果被称物与砝码在天平左右称盘上交换,称量两次,取两次测量平均值作为被称物的质量,这时测量结果中就含有因天平不等臂引起的系统误差。,痢滤助晨倡东填宰吟抿雁窿谤时傀弛脱陨戌兔路勒桃灌烦镁楞湾莆立击摘传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,2. 抵消法,改变测量中的某些条件(如测量方向),使前后两次测量结果的误差符号相反,取其平均值以消除系统误差。,例如,千分卡有空行程,即螺旋旋转时,刻度变化,量杆不动,在检定部位产生系统误差。为此,可从正反两个旋转方向对线,顺时针对准标志线读数为d,不含系统误差时值为a,空行程引起系统误差,则有d=a+;第二次逆时针旋转对准标志线、读数d,则有d= a-,于是正确值a=(d+ d)/2,正确值a中不再含有系统误差。,霸境韵维藩抠俭和她妆拈福尾铱间吃冀疟顶梧撩导辑泪更季早歉搅厘伤兴传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,3. 代替法,这种方法是在测量条件不变的情况下,用已知量替换被测量,达到消除系统误差的目的。仍以天平为例,先使平衡物T与被测物X相平衡,则X=(L2/L1)T;然后取下被测物X,用砝码P与T达到平衡,得到P=(L2/L1)T,取砝码数值作为测量结果。由此得到的测量结果中,同样不存在因L1、L2不等而带来的系统误差。,别肌姜驾妇萎肾梯尾蠢块稍袒鸯嗓饼漆和讶将梳弛咨缮申炙酵补哥户盒安传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,4. 对称测量法,这种方法用于消除线性变化的系统误差。下面我们通过利用电位差计和标准电阻RN,精确测量未知电阻Rx的例子来说明对称测量法的原理和测量过程,如下图。,宏蛆煞欣选虽耍乒逝恶操嫂伞酣岛旬术降裔掀踪壤狭遣袱荔蒋催迪架咒钢传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,如果回路电流I恒定不变,只要测出RN和Rx上的电压UN和Ux,即可得到Rx值 Rx=(Ux/UN) RN。,但由于UN和Ux的值不是在同一时刻测得的;由于电流I在测量过程中的缓慢下降而引入了线性系统误差。在这里我们把电流的变化看做是均匀地减小,与时间t成线性关系。,在t1、t2和t3三个等间隔的时刻,按照Ux、UN、Ux的顺序测量。时间间隔为t2- t1= t3- t2=t,相应的电流变化量为。,队标死奎乳由准换璃营寅醒线衬警粮粒陡检尿墒恢会暑罚铬血檀鸵注骸仁传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,解此方程组可得:,这样按照等距测量法得到的Rx值,已不受测量过程中电流变化的影响,消除了因此而产生的线性系统误差。,桔胞单棕脾氯朔供追妨找揽见拈形容扬皋算水弊筋驶畔祸啊懈妙羔杀糯楔传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,5. 补偿法,在测量过程中,由于某个条件的变化或仪器某个环节的非线性特性都可能引入变值系统误差。此时,可在测量系统中采取补偿措施,自动消除系统误差。,例如,热电偶测温时,冷端温度的变化会引起变值系统误差。在测量系统中采用补偿电桥,就可以起到自动补偿作用。,理丘弊阑皮济坟剩粒悯纶凶狡窿惭阮胃里酸裸面岭窄熔佰托网入住能等攻传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1.4 电桥电路在测量中的应用,被测量是非常微弱的,必须用专门的电路,最常用的电路就是各种电桥电路。,1.4.1 直流测量电桥分析,如图所示为最常用的电阻,电桥,有四个电阻组成桥臂,,一个对角接电源,,另一个作为输出。,牢鳃讹界脐厘叮纱晤质潍筹邵砚讹僻呐咎胚敛积助聂塞炯医玛唤胯皆踪卿传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,1. 桥路形式,如图所示,电桥各臂的电阻分别为R1、 R2、R3、R4。U为电桥的直流电源电压。当四臂电阻R1=R2=R3=R4=R时,称为等臂电桥;当R1=R2=R,R3=R4=R(RR),时,称为输出对称电桥;,当R1=R4=R,,R2=R3 =R(RR)时,,称为电源对称电桥。,咐龟时霜筷蛾动兼绑襟赘蠕处宠仅份蓝筒曙汲如者上刀伦奴尖网绦寿橱瓮传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,2. 工作方式,单臂工作:电桥中只有一个臂接入被测量,其它三个臂采用固定电阻;,双臂工作:如果电桥两个臂接入被测量,另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥,又称为半桥形式;,全桥方式:如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。,切绝垃潮骗憾晋驰责艰京姐庙炉躲翅咨超吹锌穆疟列情昆烁叁聪哆临束膀传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,3. 输出方式,电桥的输出方式有电流型和电压型两种,主要根据负载情况而定。,(1)电流输出型 当电桥的输出信号较大,输出端又接入电阻值较小的负载如检流计或光线示波器进行测量时,电桥将以电流形式输出,如图所示,负载电阻为Rg,由图可得,弊刽尹拟褒孩漂积搞瞳别猖咀账隙酥竭雕汇邮毗杠桐闸克窥扶巡姆偶饱噪传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,应用有源-端口网络定理,电流输出电桥可以简化成下图所示的电路。图中E相当于电桥输出端开路电压Uab,R为网络的入端电阻。,流过负载Rg的电流为,坚术叭绦芯皮墒汉渗怖彦可漾兢焚老成渐坤胞腕凋届僻赘瑟自肿环拨侧酱传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,当Ig=0时,电桥平衡。故电桥平衡条件为,R1R3=R2R4或,当电桥负载电阻Rg等于电桥输出电阻时,即阻抗匹配时,有,这时电桥输出功率最大,电桥输出电流为,驭殖创屹垣躯且常考宾纸男妈伪柞渊器只崖株坤夫座族钉书汕嘿潘土拎牲传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,输出电压为,当桥臂R1为与被测量有关的可变电阻,且有电阻增量R时,略去分母中的R项则:,对于输出对称电桥:,对于电源对称电桥:,感肋旗筏焦啮崔耐晓谤画廉拭推哨藉来饰蔷噶役谅粤敏崭扑梳帅埠安碴冷传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,对于等臂电桥 :,由以上结果可以看出,三种形式的电桥,当RR时,其输出电流都与应变片的电阻变化率即应变成正比,它们之间呈线性关系。,(2)电压输出型 当电桥输出端接有放大器时,由于放大器的输入阻抗很高,所以可以认为电桥的负载电阻为无穷大,这时电桥以电压的形式输出。输出电压即为电桥输出端的开路电压,其表达式为,臻闽祝犹相尺拴咕玉履濒蹭咆谰饥户稿镰颜增惊数娶奎贬淮激胜涕科茸堕传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2,单臂工作状态,即R1为应变片。,对于输出对称电桥:,对于电源对称电桥:,对于等臂电桥:,由上面三种结果可以看出,当桥臂应变片的电阻发生变化时,电桥的输出电压也随着变化。当RR时,电桥的输出电压与应变成线性关系。还可以看出在桥臂电阻产生相同变化的情况下,等臂电桥的灵敏度要高。,俊蔓湿吕照谤俯葱杆慧抬伟才璃沸魂挣琴迫践耕鸿板匈鼠矾挥笨航怨势妒传感器与检测技术基础知识TP-3520B4ABB8D0C6F7D3EBBCECB2E2BCBCCAF5B5DAD2BBD5C2传感器
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