7.1 检测仪表的基本概念（课件）-高一《传感器及应用》同步精品课堂（高教版—第2版）

7.1 检测仪表的基本概念 传感器及应用 第一章 常用低压电器 1 学习目标 知识目标 熟悉和掌握检测仪表的基本概念。 能力目标 理解和运用检测仪表的组成、检测仪表的分类、变送器等内容进行掌握。 情感目标 注重基本概念、基本原理、基本方法的阐述，并考虑中等职业教育的特点，避免了理论推导，增强了实际应用等方面的知识。 新课导入 思考：分小组总结检测仪表的分类。 新知学习 一 、检测仪表的组成 在现代工业生产过程中，为了保证产品质量、提高生产效率，并尽可能地降低消耗、节约 能源， 一方面要研究合理的工艺方案，另一方面必须对生产过程进行监督和控制。 新知学习 一 、检测仪表的组成 就要利用 各种检测仪表进行测量和记录，给工程技术人员提供详实的研究资料和数据，为操作人员操作 提供依据，以及形成控制信号驱动执行机构实现自动控制。因此，检测仪表是获取生产过程中 各种信息从而进一步认识、研究和控制生产过程的重要手段与工具。本章简要介绍常用检测仪 表的原理和应用，并介绍集成传感器和智能传感器的一些概念。 新知学习 一 、检测仪表的组成 一般检测仪表的基本组成大致可分为以下几部分： 检测仪表的组成 传感部分 1 传感部分的作用是感受被测参数的变化，拾取原始信号，并把它变换成放大部分或显示部 分所能接受的信号传递出去。传感部分也称为检测元件。 新知学习 一 、检测仪表的组成 一般检测仪表的基本组成大致可分为以下几部分： 检测仪表的组成 转换放大部分 2 转换放大部分的作用是：将传感部分输出的微弱信号进行放大，以便于传输和显示；为便 于进行信号处理而进行模/数 (A/D) 转换。此外，如果传感部分的输出信号是非电量，而显 示记录部分要求输入电信号时，还须在转换放大部分完成非电量-电量的转换。 新知学习 一 、检测仪表的组成 一般检测仪表的基本组成大致可分为以下几部分： 检测仪表的组成 显示记录部分 3 显示记录部分的作用是显示或记录被测参数的测量结果。常见的显示记录部件有指针表 盘、记录器、数字显示器、打印机、监视器等。 新知学习 一 、检测仪表的组成 一般检测仪表的基本组成大致可分为以下几部分： 检测仪表的组成 数据处理部分 4 一些比较复杂的检测仪表，在其感受信号至最终显示之间，有时还有一套数据加工和处理 环节，包括计算、校正环节等。 新知学习 工业生产中所用的检测仪表，其结构与形式是多种多样的，可以根据不同的原则进行相应 的分类。常见的分类方法如下： 二 、检测仪表的分类 2.按检测原理或检测元件的不同来分 按仪表输出信号的特点与形式大致可进行以下划分 3. 按仪表输出信号的特点与形式来分 按被测参数的不同通常可分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表、物位测量仪 表、机械量测量仪表、工业分析仪表等。 1.按被测参数的不同来分 按检测原理或检测元件的不同可分为弹簧管压力表、活塞式压力计、靶式流量计、转子流 量计、电磁流量计、超声波流量计等。 新知学习 按仪表输出信号的特点与形式大致可进行以下划分 二 、检测仪表的分类 01 02 03 04 检测仪表的输出信号是连续变化的模拟量。例如，各种指针式仪表以及笔 式记录仪表等。 (2)模拟式 这类检测仪表常称为变送器，是一种单元组合式仪表。它与其他单元 组合式仪表(如调节单元、显示单元等)之间以统一标准信号联系， 一般用于工业生产过程 的在线检测和自动控制系统中。 (4)远传变送式 当被测参数的大小达到某一定值时，仪表发出开关信号或报警。例如 一氧化碳报警器，当室内空气中的 CO 含量达到一定数值时，即可发出报警信号 (1)开关报警式 检测仪表的输出信号是离散的数字量。由于以数字形式给出测量结果，避 免了人为的读数误差，而且其输出信号便于与计算机连接进行数据处理及实现数控加工。 (3)数字式 新知学习 变送器是从传感器发展而来的，凡能输出标准信号的单元组合式仪表就称为变送器。标准 信号是物理量的形式和数值范围都符合国际标准的信号。例如直流电流4～20 mA、空气压力 20～100 kPa都是当前通用的标准信号。我国有许多变送器以直流电流0～10 mA 为输出信号。 目前，标准信号的形式还有电压输出0~5V、1～5V、0～10V 等，频率输出100～500 kHz 等 多种。无论被测量是哪种物理或化学参数，也不论测量范围如何，经过变送器之后的信息都必 须包含在标准信号之中。根据所使用的能源不同，变送器分为气动和电动两种。 三、 变送器 新知学习 气动变送器以干燥、洁净的压缩空气作能源，它能将各种被测参数(如温度、压力、流 量、液位等)变换成0.02～0.1 MPa的气压信号，以便传送给调节、显示等单元组合式仪表，供指示、记录或调节。气动变送器的结构比较简单、工作比较可靠，对电磁