李新光Y現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)Chapter one

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1李新光李新光Y現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)Chapter one21 光電檢測(cè)技術(shù)光電檢測(cè)技術(shù) 雷玉堂主編，葉聲華主審雷玉堂主編，葉聲華主審 中國(guó)計(jì)量出版社（第二版），中國(guó)計(jì)量出版社（第二版），2009年年6月月(教材教材)2 微弱信號(hào)檢測(cè)高晉占編著，清華大學(xué)出版社，微弱信號(hào)檢測(cè)高晉占編著，清華大學(xué)出版社，年月第版，年第三次印刷年月第版，年第三次印刷（第七章重要參考）。（第七章重要參考）。3 光電測(cè)試技術(shù)光電測(cè)試技術(shù) 浦昭邦浦昭邦 主編主編.機(jī)械工業(yè)出版社，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年年10月月(重要參考教材重要參考教材)。4 過(guò)程檢測(cè)技術(shù)過(guò)程檢測(cè)技術(shù) 李新光，張華等編著李新光，張華

2、等編著 機(jī)械工業(yè)出版社，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年年10月月5 現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù) 周杏鵬，周杏鵬，仇國(guó)富仇國(guó)富 等編著等編著 高等教育出版社，高等教育出版社，2004年年7月月6 光電檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用郭培源 付揚(yáng) 編著 北京航空航天大學(xué)出版社。教材與參考教材教材與參考教材教材與參考教材教材與參考教材第1頁(yè)/共61頁(yè)3第一章第一章第一章第一章 檢測(cè)技術(shù)概述檢測(cè)技術(shù)概述檢測(cè)技術(shù)概述檢測(cè)技術(shù)概述一、檢測(cè)的作用與意義一、檢測(cè)的作用與意義一、檢測(cè)的作用與意義一、檢測(cè)的作用與意義二、檢測(cè)的基本概念二、檢測(cè)的基本概念二、檢測(cè)的基本概念二、檢測(cè)的基本概念三、檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成三、檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成三、檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成三

3、、檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成四、檢測(cè)方法分類四、檢測(cè)方法分類四、檢測(cè)方法分類四、檢測(cè)方法分類五、檢測(cè)儀表分類五、檢測(cè)儀表分類五、檢測(cè)儀表分類五、檢測(cè)儀表分類 六、六、六、六、有關(guān)誤差的幾個(gè)基本概念有關(guān)誤差的幾個(gè)基本概念有關(guān)誤差的幾個(gè)基本概念有關(guān)誤差的幾個(gè)基本概念七、現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)七、現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)七、現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)七、現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)第2頁(yè)/共61頁(yè)4歷史時(shí)代：歷史時(shí)代：手工手工化化機(jī)械機(jī)械化化自動(dòng)自動(dòng)化化信息信息化化生產(chǎn)方式：生產(chǎn)方式：人與人與簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單工具工具動(dòng)力動(dòng)力機(jī)與機(jī)與機(jī)械機(jī)械自動(dòng)自動(dòng)測(cè)量測(cè)量控制控制智能智能機(jī)械機(jī)械裝置裝置第一章第一章第一章第一章 檢測(cè)技術(shù)概述檢測(cè)技術(shù)概述檢測(cè)

4、技術(shù)概述檢測(cè)技術(shù)概述一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用 1.1.信息化是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然信息化是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然信息化是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然信息化是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然第3頁(yè)/共61頁(yè)5 人與機(jī)器的機(jī)能對(duì)應(yīng)關(guān)系人與機(jī)器的機(jī)能對(duì)應(yīng)關(guān)系：一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用第4頁(yè)/共61頁(yè)6信息流組成信息流組成信息流信息流獲取傳輸處理控制信息獲取是信息流的一環(huán)信息獲取是信息流的一環(huán)一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用2.信息流是客觀世界的一個(gè)主流信息流是客觀世界的一

5、個(gè)主流第5頁(yè)/共61頁(yè)7 獲取信息獲取信息是儀器科學(xué)的基本任務(wù)是儀器科學(xué)的基本任務(wù) 儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)的儀器儀表是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分重要組成部分 儀器儀表是信息工業(yè)的儀器儀表是信息工業(yè)的源頭源頭一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用第6頁(yè)/共61頁(yè)8 3 檢測(cè)儀器儀表的檢測(cè)儀器儀表的作用作用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用 工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn) 倍增器倍增器 科學(xué)研究科學(xué)研究 先行官先行官 社社 會(huì)會(huì) 物化法官物化法官 軍軍 事事 戰(zhàn)斗力戰(zhàn)斗力第7頁(yè)/共61頁(yè)9一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用一、

6、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用n n工業(yè)生產(chǎn)倍增器工業(yè)生產(chǎn)倍增器工業(yè)生產(chǎn)倍增器工業(yè)生產(chǎn)倍增器檢測(cè)技術(shù)是帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一個(gè)檢測(cè)技術(shù)是帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一個(gè) 關(guān)鍵領(lǐng)域關(guān)鍵領(lǐng)域在美國(guó)：檢測(cè)技術(shù)占在美國(guó)：檢測(cè)技術(shù)占4%，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)66%第8頁(yè)/共61頁(yè)10檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用一、檢測(cè)的地位和作用在線檢測(cè)：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位在線檢測(cè)：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位.第9頁(yè)/共61頁(yè)11第10頁(yè)/共61頁(yè)2024/3/211212應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：五機(jī)架冷連軋機(jī)所用檢測(cè)儀表五

7、機(jī)架冷連軋機(jī)所用檢測(cè)儀表13測(cè)厚儀；測(cè)厚儀；413測(cè)速儀；測(cè)速儀；1418輥縫儀；輥縫儀；1920軋制力測(cè)量?jī)x；軋制力測(cè)量?jī)x；2125壓力測(cè)量?jī)x；壓力測(cè)量?jī)x；2629張力測(cè)量?jī)x；張力測(cè)量?jī)x；30開卷機(jī)；開卷機(jī)；31卷取機(jī)卷取機(jī)第11頁(yè)/共61頁(yè)13TRT發(fā)電煤氣清洗減壓閥組脫水器分配器噴吹煤煤粉倉(cāng)干燥煤粉煤場(chǎng)棄渣場(chǎng)水渣沉淀池水渣裝車干渣罐送鋼廠鐵水鑄鐵機(jī)成品庫(kù)鐵水罐返礦槽下篩分槽下稱重料車或皮帶返回?zé)Y(jié)廠雜礦倉(cāng)焦炭倉(cāng)燒結(jié)礦倉(cāng)塊礦倉(cāng)助燃風(fēng)機(jī)燃?xì)饪諝鈸Q熱器熱風(fēng)爐煙氣預(yù)熱器煤氣預(yù)熱器富氧站風(fēng)機(jī)煙囪燒結(jié)廠鐵礦焦炭溶劑制氧廠高爐噴煤渣口出鐵口風(fēng)口重力除塵梅山生產(chǎn)過(guò)程煉鐵第12頁(yè)/共61頁(yè)14一、檢測(cè)技術(shù)

8、的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用離線檢測(cè)：零件參數(shù)、離線檢測(cè)：零件參數(shù)、離線檢測(cè)：零件參數(shù)、離線檢測(cè)：零件參數(shù)、尺寸與形位公差、尺寸與形位公差、尺寸與形位公差、尺寸與形位公差、品質(zhì)參數(shù)品質(zhì)參數(shù)品質(zhì)參數(shù)品質(zhì)參數(shù)作作作作 用：現(xiàn)代工程裝備中，用：現(xiàn)代工程裝備中，用：現(xiàn)代工程裝備中，用：現(xiàn)代工程裝備中，檢測(cè)環(huán)節(jié)的成本約占檢測(cè)環(huán)節(jié)的成本約占檢測(cè)環(huán)節(jié)的成本約占檢測(cè)環(huán)節(jié)的成本約占 50705070%第13頁(yè)/共61頁(yè)15檢測(cè)技術(shù)在汽車中的應(yīng)用日

9、新月異檢測(cè)技術(shù)在汽車中的應(yīng)用日新月異一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位發(fā)動(dòng)機(jī)：發(fā)動(dòng)機(jī)：向發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元（向發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元（ECU）提供發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況信息，）提供發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況信息，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況進(jìn)行精確控制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況進(jìn)行精確控制 溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等 汽車傳感器：汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，關(guān)鍵部件，核心技術(shù)內(nèi)容汽車傳感器：汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，關(guān)鍵部件，核心技術(shù)內(nèi)容 普通轎車：約安裝幾十到近百只傳感器，普通轎車：約安裝幾十

10、到近百只傳感器，豪華轎車：傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只。豪華轎車：傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只。底底 盤：盤：控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)等控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)等 車速、踏板、加速度、節(jié)氣門、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油溫車速、踏板、加速度、節(jié)氣門、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油溫 車車 身：身：提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等 溫度、濕度、風(fēng)量、日照、加速度、車速、測(cè)距、圖象等溫度、濕度、風(fēng)量、日照、加速度、車速、測(cè)距、圖象等 第14頁(yè)/共61頁(yè)16第15頁(yè)/共61頁(yè)17檢測(cè)技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用與日俱增檢測(cè)技術(shù)在日常生活

11、中的應(yīng)用與日俱增一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位 家用電器：家用電器：數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)：自動(dòng)對(duì)焦數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)：自動(dòng)對(duì)焦-紅外測(cè)距傳感器紅外測(cè)距傳感器數(shù)字體溫計(jì)：接觸式數(shù)字體溫計(jì)：接觸式-熱敏電阻，非接觸式熱敏電阻，非接觸式-紅外傳感器紅外傳感器自動(dòng)感應(yīng)燈：亮度檢測(cè)自動(dòng)感應(yīng)燈：亮度檢測(cè)-光敏電阻光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測(cè)空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測(cè)-熱敏電阻、熱電偶熱敏電阻、熱電偶電話、麥克風(fēng)：話音轉(zhuǎn)換電話、麥克風(fēng)：話音轉(zhuǎn)換-駐極電容傳感器駐極電容傳感器遙控接收：紅外檢測(cè)遙控接收：紅外檢測(cè)-光敏二極管、光敏三極

12、管光敏二極管、光敏三極管辦公商務(wù)：辦公商務(wù)：可視對(duì)講、可視電話：圖像獲取可視對(duì)講、可視電話：圖像獲取-面陣面陣CCDCCD掃描儀：文檔掃描掃描儀：文檔掃描-線陣線陣CCDCCD紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測(cè)紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測(cè)-光敏二極管、光敏三極管光敏二極管、光敏三極管醫(yī)療衛(wèi)生：醫(yī)療衛(wèi)生：電子血壓計(jì)：血壓檢測(cè)電子血壓計(jì)：血壓檢測(cè) -壓力傳感器壓力傳感器血糖測(cè)試儀、膽固醇檢測(cè)儀血糖測(cè)試儀、膽固醇檢測(cè)儀 -離子傳感器離子傳感器第16頁(yè)/共61頁(yè)18一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位n n科學(xué)研究的先科學(xué)研究的先行官行官 諾貝爾獎(jiǎng)獲得者諾貝爾

13、獎(jiǎng)獲得者R.R.Ernst說(shuō)說(shuō)“現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步越來(lái)越依靠尖端儀器的發(fā)展步越來(lái)越依靠尖端儀器的發(fā)展”俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫指出俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫指出“科學(xué)是從測(cè)量開始科學(xué)是從測(cè)量開始的的”近近80年來(lái)，與科學(xué)儀器密切相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得年來(lái)，與科學(xué)儀器密切相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者達(dá)者達(dá)38人人第17頁(yè)/共61頁(yè)19一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位n n軍事戰(zhàn)斗力軍事戰(zhàn)斗力 1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)年海灣戰(zhàn)爭(zhēng) 精確制導(dǎo)炸彈和導(dǎo)彈占精確制導(dǎo)炸彈和導(dǎo)彈占8%2003年伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)年伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng) 90%1994年美國(guó)防部建立自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)執(zhí)行局年美國(guó)

14、防部建立自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)執(zhí)行局立體作戰(zhàn)立體作戰(zhàn)第18頁(yè)/共61頁(yè)20一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位檢測(cè)技術(shù)在軍事上的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)在軍事上的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)在軍事上的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)在軍事上的應(yīng)用美軍研制的未來(lái)單兵作戰(zhàn)武器美軍研制的未來(lái)單兵作戰(zhàn)武器-OICW 夜視瞄準(zhǔn)機(jī)系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)夜視瞄準(zhǔn)機(jī)系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)激光測(cè)距儀：可精確的定位目標(biāo)。在發(fā)射激光測(cè)距儀：可精確的定位目標(biāo)。在發(fā)射2020毫米高爆彈時(shí)，激光測(cè)距儀可毫米高爆彈時(shí)，激光測(cè)距儀可將目標(biāo)的距離信息自動(dòng)傳輸至高爆彈的爆炸引信，以便精確的設(shè)定引爆時(shí)將目標(biāo)的距離信息自動(dòng)

15、傳輸至高爆彈的爆炸引信，以便精確的設(shè)定引爆時(shí)間。間。第19頁(yè)/共61頁(yè)21美國(guó)國(guó)家導(dǎo)彈防御計(jì)劃美國(guó)國(guó)家導(dǎo)彈防御計(jì)劃-NMD一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位檢測(cè)技術(shù)在國(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)在國(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)在國(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用檢測(cè)技術(shù)在國(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用1.地基攔截器地基攔截器2.早期預(yù)警系統(tǒng)早期預(yù)警系統(tǒng)3.前沿部署前沿部署(如雷達(dá)）如雷達(dá)）4.管理與控制系統(tǒng)管理與控制系統(tǒng)5.衛(wèi)星紅外線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)衛(wèi)星紅外線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng):探測(cè)和發(fā)探測(cè)和發(fā)現(xiàn)敵人導(dǎo)彈的發(fā)射并追現(xiàn)敵人導(dǎo)彈的發(fā)射并追蹤導(dǎo)彈的飛行軌道；蹤導(dǎo)彈的飛行軌道；攔截器：能識(shí)

16、別真假攔截器：能識(shí)別真假?gòu)楊^，敵友方彈頭，敵友方第20頁(yè)/共61頁(yè)22檢測(cè)技術(shù)在航天領(lǐng)域舉足輕重檢測(cè)技術(shù)在航天領(lǐng)域舉足輕重一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位飛行器測(cè)控飛行器測(cè)控-檢測(cè)飛行器姿態(tài)、發(fā)電機(jī)工況，控制與操檢測(cè)飛行器姿態(tài)、發(fā)電機(jī)工況，控制與操縱縱 火箭測(cè)控火箭測(cè)控-檢測(cè)火箭狀況、姿態(tài)、軌跡檢測(cè)火箭狀況、姿態(tài)、軌跡 第21頁(yè)/共61頁(yè)23一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位“阿波羅阿波羅10”：火箭部分火箭部分-2077個(gè)傳感器個(gè)傳感器飛船部分飛船部分-1218個(gè)傳感

17、器，個(gè)傳感器，檢測(cè)參數(shù)檢測(cè)參數(shù)-加速度、溫度、壓力、加速度、溫度、壓力、振動(dòng)、流量、應(yīng)變、振動(dòng)、流量、應(yīng)變、聲學(xué)、聲學(xué)、神州飛船：神州飛船：185臺(tái)（套）儀器裝置臺(tái)（套）儀器裝置第22頁(yè)/共61頁(yè)24一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位n n“物化法物化法官官”檢查產(chǎn)品質(zhì)量檢查產(chǎn)品質(zhì)量 監(jiān)測(cè)環(huán)境污染監(jiān)測(cè)環(huán)境污染 識(shí)別指紋假鈔識(shí)別指紋假鈔 查服違禁藥物查服違禁藥物 偵破刑事案件偵破刑事案件第23頁(yè)/共61頁(yè)25一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位一、檢測(cè)技術(shù)的作用和地位教學(xué)實(shí)驗(yàn)、氣象預(yù)報(bào)、大地測(cè)教學(xué)實(shí)

18、驗(yàn)、氣象預(yù)報(bào)、大地測(cè)繪、災(zāi)情預(yù)報(bào)、交通指揮、繪、災(zāi)情預(yù)報(bào)、交通指揮、涵蓋涵蓋 吃穿用、農(nóng)輕重、海陸空吃穿用、農(nóng)輕重、海陸空第24頁(yè)/共61頁(yè)26定義定義：被測(cè)信息被測(cè)信息：傳感器、檢測(cè)儀器、檢測(cè)裝置、檢測(cè)系統(tǒng)傳感器、檢測(cè)儀器、檢測(cè)裝置、檢測(cè)系統(tǒng)全部操作全部操作：檢測(cè)過(guò)程：檢測(cè)過(guò)程：確定被測(cè)對(duì)象的確定被測(cè)對(duì)象的屬性屬性和和量值量值為目的的全部操作為目的的全部操作二、檢測(cè)的基本概念二、檢測(cè)的基本概念二、檢測(cè)的基本概念二、檢測(cè)的基本概念信號(hào)采集、信號(hào)處理、信號(hào)顯示、信號(hào)輸出信號(hào)采集、信號(hào)處理、信號(hào)顯示、信號(hào)輸出物理量（光、電、力、熱、磁、聲、物理量（光、電、力、熱、磁、聲、）被測(cè)對(duì)象被測(cè)對(duì)象：宇宙萬(wàn)

19、物（固液氣體、動(dòng)物、植物、天體宇宙萬(wàn)物（固液氣體、動(dòng)物、植物、天體）檢測(cè)器具：檢測(cè)器具：化學(xué)量（化學(xué)量（PH、成份、成份）生物量（酶、葡萄糖、生物量（酶、葡萄糖、）第25頁(yè)/共61頁(yè)27例：空調(diào)機(jī)測(cè)量控制室溫例：空調(diào)機(jī)測(cè)量控制室溫二、檢測(cè)的基本概念二、檢測(cè)的基本概念二、檢測(cè)的基本概念二、檢測(cè)的基本概念空氣空氣被測(cè)對(duì)被測(cè)對(duì)象象：被測(cè)信息被測(cè)信息：檢測(cè)器具檢測(cè)器具：操作過(guò)程操作過(guò)程：室內(nèi)空氣室內(nèi)空氣溫度溫度溫度傳感器溫度傳感器-熱電阻、熱電偶熱電阻、熱電偶 熱敏電阻熱敏電阻 電信號(hào)電信號(hào) 處理處理 顯示顯示空調(diào)機(jī)空調(diào)機(jī)第26頁(yè)/共61頁(yè)28三、檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成三、檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成三、檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成三、

20、檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成力力位移位移 速度速度 加速度加速度 壓力壓力流量流量溫度溫度電阻式電阻式電容式電容式電感式電感式 壓電式壓電式熱電式熱電式 光電式光電式磁電式磁電式電橋電橋 放大器放大器濾波器濾波器調(diào)制器調(diào)制器解調(diào)器解調(diào)器運(yùn)算器運(yùn)算器 阻抗變換器阻抗變換器 筆式記錄儀筆式記錄儀光線示波器光線示波器 磁帶記錄儀磁帶記錄儀 電子示波器電子示波器 半導(dǎo)體存儲(chǔ)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器 顯示器顯示器 磁卡磁卡 數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器 頻譜分析儀頻譜分析儀 FFT 實(shí)時(shí)信號(hào)分析儀實(shí)時(shí)信號(hào)分析儀 電子計(jì)算機(jī)電子計(jì)算機(jī) 被測(cè)對(duì)象被測(cè)對(duì)象 傳感器傳感器 中間變換中間變換測(cè)量裝置測(cè)量裝置 顯示及顯示及 記錄裝記錄裝置置 實(shí)驗(yàn)

21、結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果果處理裝處理裝置置 激發(fā)裝置激發(fā)裝置 一般構(gòu)成：一般構(gòu)成：第27頁(yè)/共61頁(yè)29四、檢測(cè)方法分類四、檢測(cè)方法分類n n1.直接測(cè)量直接測(cè)量（絕對(duì)測(cè)量、相（絕對(duì)測(cè)量、相對(duì)測(cè)量）對(duì)測(cè)量）間接測(cè)量間接測(cè)量n n2.開環(huán)測(cè)量與閉環(huán)測(cè)量開環(huán)測(cè)量與閉環(huán)測(cè)量n n3.偏差法、零位法、微差法偏差法、零位法、微差法第28頁(yè)/共61頁(yè)30四、檢測(cè)方法分類四、檢測(cè)方法分類n n1、直接測(cè)量與間接測(cè)量 直接測(cè)量：直接將直接測(cè)量：直接將被測(cè)量被測(cè)量與與標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較進(jìn)行比較標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位（如米尺、光柵尺、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位（如米尺、光柵尺、激光、激光、）絕對(duì)測(cè)量絕對(duì)測(cè)量定值標(biāo)準(zhǔn)量（如某一固定尺寸）定

22、值標(biāo)準(zhǔn)量（如某一固定尺寸）相對(duì)測(cè)量相對(duì)測(cè)量第29頁(yè)/共61頁(yè)31四、檢測(cè)方法分類四、檢測(cè)方法分類四、檢測(cè)方法分類四、檢測(cè)方法分類-絕對(duì)測(cè)量：絕對(duì)測(cè)量：采用儀器、設(shè)備、手段測(cè)量被測(cè)量，直接得到測(cè)量值采用儀器、設(shè)備、手段測(cè)量被測(cè)量，直接得到測(cè)量值測(cè)量結(jié)果：測(cè)量結(jié)果：20.1 mm-相對(duì)測(cè)量：相對(duì)測(cè)量：將被測(cè)量直接與基準(zhǔn)量比較，得到偏差值將被測(cè)量直接與基準(zhǔn)量比較，得到偏差值特點(diǎn)：特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、直觀、明了；簡(jiǎn)單、直觀、明了；測(cè)量精度不高測(cè)量精度不高基準(zhǔn)量：基準(zhǔn)量：20.00 mm測(cè)量值：測(cè)量值：+0.08 mm結(jié)結(jié) 果：果：20.08 mm特點(diǎn)：特點(diǎn)：精度高；復(fù)雜、成本高、要求高精度高；復(fù)雜、成本高、要

23、求高第30頁(yè)/共61頁(yè)32四、檢測(cè)方法分類四、檢測(cè)方法分類 間接測(cè)量間接測(cè)量如測(cè)導(dǎo)線的導(dǎo)電率如測(cè)導(dǎo)線的導(dǎo)電率：測(cè)量與被測(cè)量有一定函數(shù)關(guān)系的參量，被測(cè)量由計(jì)算獲得測(cè)量與被測(cè)量有一定函數(shù)關(guān)系的參量，被測(cè)量由計(jì)算獲得第31頁(yè)/共61頁(yè)33四、檢測(cè)方法分類四、檢測(cè)方法分類n n2 2、開環(huán)測(cè)量與閉環(huán)測(cè)量、開環(huán)測(cè)量與閉環(huán)測(cè)量、開環(huán)測(cè)量與閉環(huán)測(cè)量、開環(huán)測(cè)量與閉環(huán)測(cè)量開環(huán)測(cè)量：開環(huán)測(cè)量：反饋測(cè)量：反饋測(cè)量：特點(diǎn)特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、直觀、明了；：簡(jiǎn)單、直觀、明了；測(cè)量精度不高測(cè)量精度不高特點(diǎn)特點(diǎn)：精度高；復(fù)雜、成本高、要求高：精度高；復(fù)雜、成本高、要求高傳感器傳感器輸入量輸入量x輸出量輸出量y傳感器傳感器輸入量輸入量

24、x輸出量輸出量y放大放大反饋傳感器反饋傳感器第32頁(yè)/共61頁(yè)34四、檢測(cè)方法分類四、檢測(cè)方法分類n n3 3、偏差法、零位法和微差法、偏差法、零位法和微差法、偏差法、零位法和微差法、偏差法、零位法和微差法偏差法：偏差法：零位法：零位法：利用測(cè)量?jī)x表的指針相對(duì)于刻度的偏差位移直接表示測(cè)量的數(shù)值利用測(cè)量?jī)x表的指針相對(duì)于刻度的偏差位移直接表示測(cè)量的數(shù)值利用指零機(jī)構(gòu)的作用，使用被測(cè)量和已知標(biāo)準(zhǔn)量?jī)烧哌_(dá)到平衡，利用指零機(jī)構(gòu)的作用，使用被測(cè)量和已知標(biāo)準(zhǔn)量?jī)烧哌_(dá)到平衡，根據(jù)指零機(jī)構(gòu)示值為零來(lái)確定被測(cè)量等于標(biāo)準(zhǔn)量值根據(jù)指零機(jī)構(gòu)示值為零來(lái)確定被測(cè)量等于標(biāo)準(zhǔn)量值微差法：微差法：偏差法和零位法的結(jié)合偏差法和零位法

25、的結(jié)合測(cè)量被測(cè)量余數(shù)測(cè)量被測(cè)量余數(shù)被測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)量大體平衡被測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)量大體平衡第33頁(yè)/共61頁(yè)35 五五 檢測(cè)儀表分類檢測(cè)儀表分類 隨著科技和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，檢測(cè)系統(tǒng)(儀表)的種類不斷增加，對(duì)其分類方法也很多，工程上常用的幾種分類法如下所述。1 1、按被測(cè)參量分類、按被測(cè)參量分類2、按被測(cè)參量的檢測(cè)轉(zhuǎn)換方法分類、按被測(cè)參量的檢測(cè)轉(zhuǎn)換方法分類3、按使用性質(zhì)分類、按使用性質(zhì)分類 常見的被測(cè)參量可分為以下幾類：第34頁(yè)/共61頁(yè)36 1、按被測(cè)參量分類、按被測(cè)參量分類(1)、電工量 電壓、電流、電功率、電阻、電容、頻率、磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁通密度等；(2)、熱工量 溫度、熱量、比熱、熱流、熱分布，壓力

26、、壓差、真空度，流量、流速，物位、液位、界面等；(3)、機(jī)械量 位移、形狀，力、應(yīng)力、力矩，重量、質(zhì)量，轉(zhuǎn)速、線速度，振動(dòng)、加速度、噪聲等；(4)、物性和成分量 氣體成分、液體成分、固體成分、酸堿度、鹽度、濃度、粘度、粒度、密度、比重等；(5)、光學(xué)量 光強(qiáng)、光通量、光照度、輻射能量等；(6)、狀態(tài)量 顏色、透明度、磨損量、裂紋、缺陷、泄漏、表面質(zhì)量等。第35頁(yè)/共61頁(yè)37 嚴(yán)格地說(shuō)，狀態(tài)量范圍更廣，但是有些狀態(tài)量由于習(xí)慣已分別歸入熱工量、機(jī)械量、成分量中，因此，在這里不再重復(fù)列出。第36頁(yè)/共61頁(yè)38 2 2、按被測(cè)參量的檢測(cè)轉(zhuǎn)換方法分類、按被測(cè)參量的檢測(cè)轉(zhuǎn)換方法分類、按被測(cè)參量的檢測(cè)轉(zhuǎn)

27、換方法分類、按被測(cè)參量的檢測(cè)轉(zhuǎn)換方法分類被測(cè)參量通常是非電物理或化學(xué)成分量，通常需用某種傳感器把被測(cè)參量轉(zhuǎn)換成電量，以便于作后續(xù)處理。被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電量的方法很多，最主要的有下列幾類提供:(1)、電磁轉(zhuǎn)換 電阻式、應(yīng)變式、壓阻式、熱阻式、電感式、互感式(差動(dòng)變壓器)、電容式、阻抗式(電渦流式)、磁電式、熱電式、壓電式、霍爾式、振頻式、感應(yīng)同步器、磁柵；(2)、光電轉(zhuǎn)換 光電式、激光式、紅外式、光柵、光導(dǎo)纖維式；(3)、其它能/電轉(zhuǎn)換 聲/電轉(zhuǎn)換（超聲波式）、輻射能/電轉(zhuǎn)換（X射線式、射線式、r射線式）、化學(xué)能/電轉(zhuǎn)換（各種電化學(xué)轉(zhuǎn)換）。第37頁(yè)/共61頁(yè)393 3 3 3、按使用性質(zhì)分類、按使用

28、性質(zhì)分類、按使用性質(zhì)分類、按使用性質(zhì)分類 檢測(cè)儀表按使用性質(zhì)通?？煞譃闃?biāo)準(zhǔn)表、實(shí)驗(yàn)室表和工業(yè)用表等三種?！皹?biāo)準(zhǔn)表標(biāo)準(zhǔn)表”顧名思義是各級(jí)計(jì)量部門專門用于精確計(jì)量、校準(zhǔn)送檢樣品和樣機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)儀表。標(biāo)準(zhǔn)表必須高于被測(cè)樣品、樣機(jī)所標(biāo)稱的精度等級(jí)；而其本身又根據(jù)量值傳遞的規(guī)定，必須經(jīng)過(guò)更高一級(jí)法定計(jì)量部門的定期檢定、校準(zhǔn)，由更高精度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)表檢定之，并出具該標(biāo)準(zhǔn)表重新核定的合格證書，方可依法使用。第38頁(yè)/共61頁(yè)40 “實(shí)驗(yàn)室表實(shí)驗(yàn)室表”，多用于各類實(shí)驗(yàn)室中，它的使用環(huán)境條件較好，故往往無(wú)特殊的防水、防塵措施。對(duì)于溫度、相對(duì)濕度、機(jī)械振動(dòng)等的允許范圍也較小。這類檢測(cè)儀表與系統(tǒng)的精度等級(jí)雖較工業(yè)用表為高

29、，但使用條件要求較嚴(yán)，只適于實(shí)驗(yàn)室條件下讀數(shù)、不適于遠(yuǎn)距離觀察及遠(yuǎn)傳信號(hào)等?！肮I(yè)用表工業(yè)用表”是長(zhǎng)期安裝使用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)上的檢測(cè)儀表與檢測(cè)系統(tǒng)。這類儀表與系統(tǒng)為數(shù)最多，根據(jù)安裝地點(diǎn)的不同，又有現(xiàn)場(chǎng)安裝及控制室安裝之分。前者應(yīng)有可靠的防護(hù)，第39頁(yè)/共61頁(yè)41能抵御惡劣的環(huán)境條件，其顯示也應(yīng)醒目。工業(yè)用表的精度一般不很高，但要求能長(zhǎng)期連續(xù)工作，并具有足夠的可靠性。在某些場(chǎng)合下使用。還必須保證不因儀表引起事故，如在易燃、易爆環(huán)境條件下使用時(shí)，各種檢測(cè)儀表都應(yīng)有很好的防爆性能。此外，按檢測(cè)系統(tǒng)的顯示方式可分為指示式(主要是指針式)顯示，數(shù)字式顯示，屏幕式顯示等幾類。其余還有分成模擬式、數(shù)字

30、式、智能型(以CPU為核心，具有常規(guī)數(shù)字系統(tǒng)所沒有的性能)等等。第40頁(yè)/共61頁(yè)42六、有關(guān)誤差的幾個(gè)基本概念六、有關(guān)誤差的幾個(gè)基本概念n n儀表指示裝置所顯示的被測(cè)值儀表指示裝置所顯示的被測(cè)值稱為稱為示值示值示值示值，它是被測(cè)真值的反，它是被測(cè)真值的反應(yīng)。應(yīng)。n n實(shí)際中常將用適當(dāng)精度的儀表實(shí)際中常將用適當(dāng)精度的儀表測(cè)出的或者用特定的方法確定測(cè)出的或者用特定的方法確定的的約定真值約定真值約定真值約定真值代替真實(shí)。代替真實(shí)。n n例如：用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量機(jī)構(gòu)標(biāo)例如：用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量機(jī)構(gòu)標(biāo)定過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)儀表進(jìn)行測(cè)量，其定過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)儀表進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量值既可作為約定真值。測(cè)量值既可作為約定真值。第41頁(yè)/共

31、61頁(yè)43絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差n n示值與公認(rèn)的約定真值之差成示值與公認(rèn)的約定真值之差成為為絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差n n絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差 =示值示值 約定真值約定真值n n絕對(duì)誤差簡(jiǎn)稱為絕對(duì)誤差簡(jiǎn)稱為誤差誤差誤差誤差。n n誤差為正時(shí)，示值偏大，反之誤差為正時(shí)，示值偏大，反之偏小。偏小。第42頁(yè)/共61頁(yè)44相對(duì)誤差和引用誤差相對(duì)誤差和引用誤差n n絕對(duì)誤差與約定真值之比成為絕對(duì)誤差與約定真值之比成為相對(duì)誤差相對(duì)誤差相對(duì)誤差相對(duì)誤差。相對(duì)誤差相對(duì)誤差 =n n如果用量程取代約定真值，得如果用量程取代約定真值，得到到引用誤差引用誤差引用誤差引用誤差。引用誤差引用誤差 =第43頁(yè)/共61頁(yè)4

32、5最大引用誤差最大引用誤差n n考慮整個(gè)量程范圍內(nèi)的最大絕考慮整個(gè)量程范圍內(nèi)的最大絕對(duì)誤差與量程的比值，則得到對(duì)誤差與量程的比值，則得到最大引用誤差最大引用誤差最大引用誤差最大引用誤差。最大引用誤差最大引用誤差 =n n最大引用誤差與儀表的具體示最大引用誤差與儀表的具體示值無(wú)關(guān)，可以更好地說(shuō)明儀表值無(wú)關(guān)，可以更好地說(shuō)明儀表測(cè)量的準(zhǔn)確程度。它是儀表基測(cè)量的準(zhǔn)確程度。它是儀表基本誤差的主要形式，是儀表的本誤差的主要形式，是儀表的主要性能指標(biāo)之一。主要性能指標(biāo)之一。第44頁(yè)/共61頁(yè)46允許誤差允許誤差n n儀表出廠時(shí)要規(guī)定引用誤差的允許值，儀表出廠時(shí)要規(guī)定引用誤差的允許值，稱為稱為允許誤差允許誤差

33、允許誤差允許誤差。n n如將允許誤差記為如將允許誤差記為QQ，最大引用誤差，最大引用誤差記為記為QQmaxmax，那么，那么QQ和和QQmaxmax在大小上應(yīng)在大小上應(yīng)該滿足什么關(guān)系該滿足什么關(guān)系?Qmax Q第45頁(yè)/共61頁(yè)47基本誤差和附加誤差基本誤差和附加誤差n n任何測(cè)量都是與環(huán)境條件相關(guān)的，任何測(cè)量都是與環(huán)境條件相關(guān)的，這些條件包括環(huán)境溫度、相對(duì)濕這些條件包括環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、電源電壓和安裝方式等多方度、電源電壓和安裝方式等多方面的因素。面的因素。n n儀表嚴(yán)格按照規(guī)定的環(huán)境條件儀表嚴(yán)格按照規(guī)定的環(huán)境條件（即參比工作條件）工作時(shí)，此（即參比工作條件）工作時(shí)，此時(shí)獲得的誤差稱為時(shí)獲

34、得的誤差稱為基本誤差基本誤差基本誤差基本誤差；如果；如果在非參比工作條件進(jìn)行測(cè)量，還在非參比工作條件進(jìn)行測(cè)量，還會(huì)產(chǎn)生額外的誤差成為會(huì)產(chǎn)生額外的誤差成為附加誤差附加誤差附加誤差附加誤差。n n誤差誤差=基本誤差基本誤差+附加誤差附加誤差第46頁(yè)/共61頁(yè)48七、現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)七、現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)n n不斷拓展測(cè)量范圍和精度不斷拓展測(cè)量范圍和精度不斷拓展測(cè)量范圍和精度不斷拓展測(cè)量范圍和精度n n重視非接觸式檢測(cè)技術(shù)重視非接觸式檢測(cè)技術(shù)重視非接觸式檢測(cè)技術(shù)重視非接觸式檢測(cè)技術(shù)n n不斷向智能化、微型化、網(wǎng)路化方向發(fā)展不斷向智能化、微型化、網(wǎng)路化方向發(fā)展不斷向智能化、微型化、網(wǎng)路化方向發(fā)展

35、不斷向智能化、微型化、網(wǎng)路化方向發(fā)展n n軟測(cè)量技術(shù)軟測(cè)量技術(shù)軟測(cè)量技術(shù)軟測(cè)量技術(shù)第47頁(yè)/共61頁(yè)49 隨隨著著科科學(xué)學(xué)技技術(shù)術(shù)的的發(fā)發(fā)展展，對(duì)對(duì)檢檢測(cè)測(cè)儀儀器器和和檢檢測(cè)測(cè)系系統(tǒng)統(tǒng)的的性性能能要要求求，尤尤其其是是精精度度、測(cè)測(cè)量量范范圍圍、可可靠靠性性指指標(biāo)標(biāo)要要求求愈愈來(lái)來(lái)愈愈高高。以以溫溫度度為為例例，為為滿滿足足某某些些科科研研實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)的的需需求求，不不不不僅僅僅僅要要要要求求求求研研研研制制制制測(cè)測(cè)測(cè)測(cè)溫溫溫溫下下下下限限限限接接接接近近近近絕絕絕絕對(duì)對(duì)對(duì)對(duì)零零零零度度度度-273.15273.15、且且測(cè)測(cè)溫溫范范圍圍盡盡可可能能達(dá)達(dá)到到15 15 K(K(約約-258-258

36、)的的高高精精度度超超低低溫溫檢檢測(cè)測(cè)儀儀表表；同同時(shí)時(shí)，某某某某些些些些場(chǎng)場(chǎng)場(chǎng)場(chǎng)合合合合需需需需連連連連續(xù)續(xù)續(xù)續(xù)測(cè)測(cè)測(cè)測(cè)量量量量液液液液態(tài)態(tài)態(tài)態(tài)金金金金屬屬屬屬的的的的溫溫溫溫度度度度或或或或長(zhǎng)長(zhǎng)長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)間間間間連連連連續(xù)續(xù)續(xù)續(xù)測(cè)測(cè)測(cè)測(cè)量量量量2500250030003000的的的的高高高高溫溫溫溫介介介介質(zhì)質(zhì)質(zhì)質(zhì)溫溫溫溫度度度度。目目前前雖雖然然已已能能研研制制和和生生產(chǎn)產(chǎn)最最高高上上限限超超過(guò)過(guò)28002800的的熱熱電電偶偶，但但測(cè)測(cè)溫溫范范圍圍一一旦旦超超過(guò)過(guò)25002500，其其準(zhǔn)準(zhǔn)確確度度將將下下降降，而而且且極極易易氧氧化化從從而而嚴(yán)嚴(yán)重重影影響響其其使使用用壽壽命命與與可

37、可靠靠性性；因因此此，尋尋找找能能長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)時(shí)間間連連續(xù)準(zhǔn)確檢測(cè)上限超過(guò)續(xù)準(zhǔn)確檢測(cè)上限超過(guò)20002000被測(cè)介質(zhì)溫度的新方法、被測(cè)介質(zhì)溫度的新方法、1 1 1 1、不斷拓展測(cè)量范圍，努力提高檢測(cè)精度和可靠性、不斷拓展測(cè)量范圍，努力提高檢測(cè)精度和可靠性、不斷拓展測(cè)量范圍，努力提高檢測(cè)精度和可靠性、不斷拓展測(cè)量范圍，努力提高檢測(cè)精度和可靠性第48頁(yè)/共61頁(yè)50 新材料和研制（尤其是適合低成本大批量生產(chǎn)）出相新材料和研制（尤其是適合低成本大批量生產(chǎn)）出相應(yīng)的測(cè)溫傳感器是各國(guó)科技工作者的許多年來(lái)一直努應(yīng)的測(cè)溫傳感器是各國(guó)科技工作者的許多年來(lái)一直努力試圖解決的課題。力試圖解決的課題。目前，非接觸式輻射型

38、溫度檢測(cè)目前，非接觸式輻射型溫度檢測(cè)目前，非接觸式輻射型溫度檢測(cè)目前，非接觸式輻射型溫度檢測(cè)儀表測(cè)溫上限原理上最高可達(dá)儀表測(cè)溫上限原理上最高可達(dá)儀表測(cè)溫上限原理上最高可達(dá)儀表測(cè)溫上限原理上最高可達(dá)100000100000以上，但與聚以上，但與聚以上，但與聚以上，但與聚核反應(yīng)優(yōu)化控制理想溫度相比還相差核反應(yīng)優(yōu)化控制理想溫度相比還相差核反應(yīng)優(yōu)化控制理想溫度相比還相差核反應(yīng)優(yōu)化控制理想溫度相比還相差3 3個(gè)數(shù)量級(jí)，個(gè)數(shù)量級(jí)，個(gè)數(shù)量級(jí)，個(gè)數(shù)量級(jí)，這這就說(shuō)明超高溫檢測(cè)的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于當(dāng)前溫度檢測(cè)所能就說(shuō)明超高溫檢測(cè)的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于當(dāng)前溫度檢測(cè)所能達(dá)到的技術(shù)水平。僅在十余年前，如果在長(zhǎng)度、位移達(dá)到的技術(shù)水平。

39、僅在十余年前，如果在長(zhǎng)度、位移檢測(cè)中僅存在幾檢測(cè)中僅存在幾絲（米）絲（米）的測(cè)量誤差，則一定會(huì)被大的測(cè)量誤差，則一定會(huì)被大家認(rèn)為這是高精度測(cè)量；但隨著近幾年許多國(guó)家大力家認(rèn)為這是高精度測(cè)量；但隨著近幾年許多國(guó)家大力開展微機(jī)電系統(tǒng)、超精細(xì)加工等高技術(shù)研究，開展微機(jī)電系統(tǒng)、超精細(xì)加工等高技術(shù)研究，“微米微米微米微米（米）、納米（米）技術(shù)（米）、納米（米）技術(shù)（米）、納米（米）技術(shù)（米）、納米（米）技術(shù)”很快成了人們熟知的詞匯，很快成了人們熟知的詞匯，很快成了人們熟知的詞匯，很快成了人們熟知的詞匯，這就意味著科技的發(fā)展迫切需要有達(dá)到納米級(jí)、甚至這就意味著科技的發(fā)展迫切需要有達(dá)到納米級(jí)、甚至這就意味著

40、科技的發(fā)展迫切需要有達(dá)到納米級(jí)、甚至這就意味著科技的發(fā)展迫切需要有達(dá)到納米級(jí)、甚至更高精度檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)系統(tǒng)。更高精度檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)系統(tǒng)。更高精度檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)系統(tǒng)。更高精度檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)系統(tǒng)。第49頁(yè)/共61頁(yè)51 目前，除了超高溫、超低目前，除了超高溫、超低溫度檢測(cè)仍有待突破外，諸如溫度檢測(cè)仍有待突破外，諸如混相流量檢測(cè)、脈動(dòng)流量檢測(cè)，混相流量檢測(cè)、脈動(dòng)流量檢測(cè)，微差壓微差壓(幾十個(gè)帕幾十個(gè)帕)、超高壓檢、超高壓檢測(cè)，高溫高壓下物質(zhì)成分檢測(cè)，測(cè)，高溫高壓下物質(zhì)成分檢測(cè)，分子量檢測(cè)，高精度分子量檢測(cè)，高精度(0.02以以上上)、大噸位重量檢測(cè)等都是、大噸位重量檢測(cè)等都是需要盡早攻克的檢測(cè)課題

41、。需要盡早攻克的檢測(cè)課題。第50頁(yè)/共61頁(yè)52 各行各業(yè)隨著自動(dòng)化程度不斷提高，其高效率的生產(chǎn)更依賴于各種檢測(cè)、控制設(shè)備的安全可靠。努力研制在復(fù)雜和惡劣測(cè)量努力研制在復(fù)雜和惡劣測(cè)量環(huán)境下能滿足用戶所需精度要求環(huán)境下能滿足用戶所需精度要求且能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的各種高可靠且能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的各種高可靠性檢測(cè)儀器和檢測(cè)系統(tǒng)將是檢測(cè)性檢測(cè)儀器和檢測(cè)系統(tǒng)將是檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)長(zhǎng)期方向。技術(shù)的一個(gè)長(zhǎng)期方向。對(duì)于航天、航空和武備系統(tǒng)等特殊用途的檢測(cè)儀器的可靠性要求更高。例如，在衛(wèi)星上安裝的檢測(cè)儀器，不僅要求體積小、重量輕，而且既要能耐高溫，又要能在極低溫和強(qiáng)輻射的環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，因此，所有檢測(cè)儀器都應(yīng)有極高的可

42、靠性和盡可能長(zhǎng)的使用壽命。第51頁(yè)/共61頁(yè)53 鑒鑒于于傳傳感感器器與與信信號(hào)號(hào)調(diào)調(diào)理理電電路路分分開開，微微弱弱的的傳傳感感器器信信號(hào)號(hào)在在通通過(guò)過(guò)電電纜纜傳傳輸輸?shù)牡倪^(guò)過(guò)程程中中容容易易受受到到各各種種電電磁磁干干擾擾信信號(hào)號(hào)的的影影響響；以以及及各各種種傳傳感感器器輸輸出出信信號(hào)號(hào)形形式式眾眾多多，而而使使檢檢測(cè)測(cè)儀儀器器與與傳傳感感器器的的接接口口電電路路無(wú)無(wú)法法統(tǒng)統(tǒng)一一和和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化化，實(shí)實(shí)施施起起來(lái)來(lái)頗頗為為不不便便。隨隨著著大大規(guī)規(guī)模模集集成成電電路路技技術(shù)術(shù)與與產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)的的迅迅猛猛發(fā)發(fā)展展，采采用用貼貼片片封封裝裝方方式式、體體積積大大大大縮縮小小的的通通用用和和專專用用集集

43、成成電電路路愈愈來(lái)來(lái)愈愈普普遍遍；因因此此，目目前前已已已已有有有有不不不不少少少少傳傳傳傳感感感感器器器器實(shí)實(shí)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)了了了了敏敏敏敏感感感感元元元元件件件件與與與與信信信信號(hào)號(hào)號(hào)號(hào)調(diào)調(diào)調(diào)調(diào)理理理理電電電電路路路路的的的的集集集集成成成成和和和和一一一一體體體體化化化化，對(duì)對(duì)對(duì)對(duì)外外外外直直直直接接接接輸輸出出標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的的420 mA電電流流信號(hào)；成為名符其實(shí)的變送器。信號(hào)；成為名符其實(shí)的變送器。2 2 2 2、傳感器逐漸向集成化、組合式、數(shù)字化方向發(fā)展、傳感器逐漸向集成化、組合式、數(shù)字化方向發(fā)展、傳感器逐漸向集成化、組合式、數(shù)字化方向發(fā)展、傳感器逐漸向集成化、組合式、數(shù)字化方向發(fā)展第5

44、2頁(yè)/共61頁(yè)54這對(duì)檢測(cè)儀器整機(jī)研發(fā)與系統(tǒng)集成提供了很大的方便，從而亦使得這類傳感器身價(jià)倍增。其次，一些廠商把兩種或兩種以上的敏感元件集成于一體，而成為可實(shí)現(xiàn)多種功能新型組合式傳感器。例如，將熱敏元件和濕敏元件將熱敏元件和濕敏元件和信號(hào)調(diào)理電路集成在一起，和信號(hào)調(diào)理電路集成在一起，一個(gè)傳感器可同時(shí)完成溫度一個(gè)傳感器可同時(shí)完成溫度和濕度的測(cè)量。和濕度的測(cè)量。第53頁(yè)/共61頁(yè)55 此外，還有廠商把敏感元件與信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)處理電路統(tǒng)一設(shè)計(jì)并集成化，成為能直接輸出數(shù)字信號(hào)的新型傳感器。例如，美國(guó)DALLAS公司推出的數(shù)字溫度傳感器DS18B20，可測(cè)溫度范圍為-55+150、精度0.5，封裝和

45、形狀與普通小功率三極管十分相似，采用獨(dú)特的一線制數(shù)字信號(hào)輸出。第54頁(yè)/共61頁(yè)56 在在檢檢測(cè)測(cè)過(guò)過(guò)程程中中，把把傳傳感感器器置置于于被被測(cè)測(cè)對(duì)對(duì)象象上上，敏敏感感被被測(cè)測(cè)參參量量的的變變化化，這這種種接接觸觸式式檢檢測(cè)測(cè)方方法法通通常常比比較較直直接接、可可靠靠，測(cè)測(cè)量量精精度度較較高高；但但但但在在在在某某某某些些些些情情情情況況況況下下下下，因因因因傳傳傳傳感感感感器器器器加加加加入入入入會(huì)會(huì)會(huì)會(huì)對(duì)對(duì)對(duì)對(duì)被被被被測(cè)測(cè)測(cè)測(cè)對(duì)對(duì)對(duì)對(duì)象象象象的的的的工工工工作作作作狀狀狀狀態(tài)態(tài)態(tài)態(tài)產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)生生生生干干干干擾擾擾擾，而而而而影影影影響響響響測(cè)測(cè)測(cè)測(cè)量量量量的的的的精精精精度度度度。而而在在有有

46、些些被被測(cè)測(cè)對(duì)對(duì)象象上上，根根本本不不不不允允許許或或不不可可能能安安裝裝傳傳感感器器，例例例例如如如如測(cè)測(cè)測(cè)測(cè)量量量量高高高高速速速速旋旋旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸軸軸軸的的的的振振振振動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩矩矩等等等等。因因此此，各各種種可可行行的的非非接接觸觸式式檢檢測(cè)測(cè)技技術(shù)術(shù)的的研研究究愈愈來(lái)來(lái)愈愈受受到到重重視視，目目前前已已商商品品化化的的光光電電式式傳傳感感器器、電電渦渦流流式式傳傳感感器器、超超聲聲波波檢檢測(cè)測(cè)儀儀表表、核核輻輻射射檢檢測(cè)測(cè)儀儀表表等等正正是是在在這這些些背背景景下不斷發(fā)展起來(lái)的。下不斷發(fā)展起來(lái)的。3 3 3 3、重視非接觸式檢測(cè)技術(shù)研究、重視非接觸式檢測(cè)技術(shù)研究、重視非

47、接觸式檢測(cè)技術(shù)研究、重視非接觸式檢測(cè)技術(shù)研究第55頁(yè)/共61頁(yè)57今后今后不僅需要繼續(xù)改進(jìn)和克服非接觸式（傳感器）檢測(cè)儀器易受外界干擾及絕對(duì)精度較低等問題，而且相信對(duì)一些難以采用接觸式檢測(cè)、或無(wú)法采用接觸方式進(jìn)行檢測(cè)，尤其是那些具有重大軍事、經(jīng)濟(jì)或其它應(yīng)用價(jià)值的非接觸檢測(cè)技術(shù)課題的研究投入會(huì)不斷增加，非接觸檢測(cè)技術(shù)的研究、發(fā)展和應(yīng)用步伐都將明顯加快。第56頁(yè)/共61頁(yè)58 近近十十年年來(lái)來(lái)，由由于于包包括括微微處處理理器器、單單片片機(jī)機(jī)在在內(nèi)內(nèi)的的大大規(guī)規(guī)模模集集成成電電路路的的成成本本和和價(jià)價(jià)格格不不斷斷降降低低，功功能能和和集集成成度度不不斷斷提提高高，使使得得許許許許多多多多以以單單片片

48、機(jī)機(jī)、微微處處理理器器或或微微型型計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)為為核核心心的的現(xiàn)現(xiàn)代代檢檢測(cè)測(cè)儀儀器器（系系統(tǒng)統(tǒng)）實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了了智智能能化化，這這些些現(xiàn)現(xiàn)代代檢檢測(cè)測(cè)儀儀器器通通常常具具具具有有有有系系系系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)故故故故障障障障自自自自測(cè)測(cè)測(cè)測(cè)、自自自自診診診診斷斷斷斷、自自自自調(diào)調(diào)調(diào)調(diào)零零零零、自自自自校校校校準(zhǔn)準(zhǔn)準(zhǔn)準(zhǔn)、自自自自選選選選量量量量程程程程、自自自自動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)測(cè)測(cè)測(cè)測(cè)試試試試和和和和自自自自動(dòng)動(dòng)動(dòng)動(dòng)分分分分選選選選功功功功能能能能、自自自自校校校校正正正正功功功功能能能能、強(qiáng)強(qiáng)大大數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理和和統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)功功能能、遠(yuǎn)遠(yuǎn)距距離離數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通通信信和和輸輸入入、輸輸出出功功能能，可可配配置置各各種種數(shù)數(shù)字字通通訊訊接接口口，傳傳遞遞檢測(cè)數(shù)據(jù)和各種操作檢測(cè)數(shù)據(jù)和各種操作4 4 4 4、檢測(cè)系統(tǒng)智能化、檢測(cè)系統(tǒng)智能化、檢測(cè)系統(tǒng)智能化、檢測(cè)系統(tǒng)智能化第57頁(yè)/共61頁(yè)59 命命令令等等，可可方方便便地地接接入入不同規(guī)模的自動(dòng)檢測(cè)、控制與管理信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)相比智能化的現(xiàn)代檢系統(tǒng)具有更高的精度和性能/價(jià)格比。正是由于智能化檢測(cè)儀器、檢測(cè)系統(tǒng)具有上述優(yōu)點(diǎn)，所以其市場(chǎng)占有率多年來(lái)一直維持強(qiáng)勁的上升趨勢(shì)。第58頁(yè)/共61頁(yè)60第59頁(yè)/共61頁(yè)61第60頁(yè)/共61頁(yè)