任务1.1 测量数据处理（课件）-《传感器检测技术》同步教学（电子工业版）

项目一 检测技术基础 1 第二学习周 检测技术基础知识 知识目标： 熟悉测量的基本概念与测量的方法 掌握测量的基本误差与分析方法 掌握传感器的定义、组成及类型 了解传感器的基本特性与性能指标 掌握电桥电路的工作原理及应用 了解调制电路、滤波电路的工作原理及作用 能够进行测量数据的处理 能够根据实际要求选用传感器 能够根据需要设计合适的测量电路 技能目标： 学习目标 项目背景 生产过程中有各种各样的参数需要进行检测和控制。检测是指在各类生产、科研、试验及服务等各个领域，为及时获得被测、被控对象的有关信息而实时或非实时地对一些参量进行定性检查和定量测量。能从被检测的参量中提取有用信息(它往往是电量)，并且有时还将它转换成易于传递和处理的电信号，称之为传感器。检测系统的主要组成部分之一是测量，人们采用各种测量手段来获取所研究对象在数量上的信息，从而通过测量所得到的是定量的结果。检测系统的终端设备应该包括各种指示、显示装置和记录仪表，以及各种控制用的伺服机构或元件。 任务1.1 测量数据处理 知识分布网络 测量数据处理 任务实施 知识拓展 相关知识 检测及自动检测系统 测量及测量方法 测量误差及分析 测量数据分析及处理 测量误差的估计和校正 测量结果的数学处理 检测技术的发展 测量数据处理 任务1.1 测量数据处理 对某一零件长度等精度测量16次，得到如下数据（单位为 cm）：27.774，27.778，27.771，27.780，27.772，27.777，27.773，27.775，27.774，27.772，27.774，27.776，27.775，27.777，27.777，27.779。假定该测量数据不存在固定的系统误差，请计算出该零件的长度。 【任务描述】 任务1.1 测量数据处理 1.1.1检测及自动检测系统 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。 在自动化系统中，首先需要通过检测获取生产流程中的各种有关信息，然后对它们进行分析、判断，以便进行自动控制。 【相关知识】 6 2. 自动检测系统 自动检测系统指在物理量的测试中，能自动地按照一定的程序选择测量对象，获得测量数据，并对数据进行分析和处理，最后将结果显示或记录下来的系统。一个完整的检测系统通常由传感器、测量电路、显示记录装置、数据处理装置和执行机构等几部分组成，分别完成信息获取、转换、显示、处理和控制等功能。 检测系统的组成框图如图1-1所示。 图1-1 自动检测系统框图 任务1.1 测量数据处理 各部分作用： （1）传感器：传感器是把被测量转换成为与之有确定对应关系，且便于应用的某些物理量（通常为电量）的测量装置。 （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。 （3）显示记录部分：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。 （4）数据处理装置：数据处理装置是用来对测试所得的实验数据进行处理、运算、分析，对动态测试结果做频谱分析、相关分析等，完成这些任务需要采用计算机技术。 （5）执行机构：执行机构是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。 任务1.1 测量数据处理 1.1.2 测量及测量方法 1．测量的定义 测量就是借助于专门的技术工具或手段，通过实验的方法把被测量与同性质的标准量进行比较，求取二者比值从而得到被测量数值大小的过程。其数学表达式为 任务1.1 测量数据处理 2．测量方法及分类 测量方法是指将被测量与其单位值进行比较的实验方法。按不同的分类方法进行分类可得到不同的分类结果。 （1）根据测量的手段分类，可分为直接测量和间接测量。 任务1.1 测量数据处理 直接测量 间接测量 任务1.1 测量数据处理 （2）根据被测量是否随时间变化，可分为静态测量和动态测量。 静态测量 动态测量（地震振动波的测量） （3）根据被测量结果的显示方式，可分为模拟式测量和数字式测量。 任务1.1 测量数据处理 模拟式测量 数字式测量 任务1.1 测量数据处理 （4）根据测量时是否与被测对象接触，可分为接触式测量和非接触式测量。 接触式测量