01检测技术概述
检测技术知识点总结
1、检测技术：完成检测过程所采取的技术措施。
2、检测的含义：对各种参数或物理量进行检查和测量，从而获得必要的信息。
3、检测技术的作用：①检测技术是产品检验和质量控制的重要手段②检测技术在大型设备安全经济运行检测中得到广泛应用③检测技术和装置是自动化系统中不可缺少的组成部分④检测技术的完善和发展推动着现代科学技术的进步4、检测系统的组成：①传感器②测量电路③现实记录装置5、非电学亮点测量的特点：①能够连续、自动对被测量进行测量和记录②电子装置精度高、频率响应好，不仅能适用与静态测量，选用适当的传感器和记录装置还可以进行动态测量甚至瞬态测量③电信号可以远距离传输，便于实现远距离测量和集中控制④电子测量装置能方便地改变量程，因此测量的范围广⑤可以方便地与计算机相连，进行数据的自动运算、分析和处理。
6、测量过程包括：比较示差平衡读数7、测量方法；①按照测量手续可以将测量方法分为直接测量和间接测量。
②按照获得测量值得方式可以分为偏差式测量，零位式测量和微差式测量，③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8、模拟仪表分辨率= 最小刻度值风格值的一半数字仪表的分辨率=最后一位数字为1所代表的值九、灵敏度是指传感器或检测系统在稳态下输出量变化的输入量变化的比值 s=dy/dx 整个灵敏度可谓s=s1s2s3。
十、分辨率是指检测仪表能够精确检测出被测量的最小变化的能力十一、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受到各种变动因素的影响，对被测量的转换，偶尔也会改变被测对象原有的状态，造成了检测结果和被测量的客观值之间存在一定的差别，这个差值称为测量误差。
十二、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十三、误差分类：按照误差的方法可以分为绝对误差和相对误差；按照误差出现的规律，可以分系统误差、随机误差和粗大误差；按照被测量与时间的关系，可以分为静态误差和动态误差。
01第一章 检测技术基本概念
B 1 若 则可能含有变化的系统误差。 1 2A n
3.粗大误差
在对重复测量所得一组测量值进行数据处理之前, 首先应将 具有粗大误差的可疑数据找出来加以剔除。但绝对不能凭主观意 愿对数据任意进行取舍, 而是要有一定的根据。因此要对测量数 据进行必要的检验。
完整描述应包括：估计值（比值+误差）、测量单位、 不确定度等。
二、 测量方法
测量方法：实现被测量与标准量比较得出比值的方法。
测量方法分类
根据获得途径可分为直接测量、间接测量、组合测量； 根据测量方式可分为偏差式测量、零位法测量、微差法测量； 根据被测量变化快慢可分为静态测量、动态测量； 根据测量的精度因素情况可分为等精度测量、非等精度测量；
3）准则检查法：
马利科夫判据：将残余误差前后各半分两组，若“Σ vi
前”与“Σ vi后”之差明显不为零，则可能含有线性系
统误差。
阿贝检验法则：检查残余误差是否偏离正态分布，若偏 离，则可能存在变化的系统误差。将测量值的残余误差 按测量顺序排列，设 A v 2 v 2 v 2 1 2 n
检测技术的基本概念
本章学习测量的基本概念、测量方 法、误差分类、测量结果的数据统计处
理，传感器的基本特性等。他们是检测
与转换技术的理论基础。
第一节 一、测量
测量的基本概念及方法
测量：以确定被测量值为目的的一系列操作。 将被测量与同种性质的标准量进行比较，确定被测 量对标准量的倍数的一系列操作。
x n u
特点：可以获得比较高的测量精度, 但测量过程比较复杂, 费 时较长, 不适用于测量迅速变化的信号。
检测技术应用知识点总结
检测技术应用知识点总结一、检测技术的基本概念1.1 检测技术的定义检测技术是指利用特定的设备、仪器或方法对被测物体的特定物理、化学、生物性质进行测量、探测和判定的技术。
1.2 检测技术的基本要素检测技术的基本要素包括被测物体、检测设备、检测方法和检测结果等。
其中，被测物体是指需要进行检测的物质或物体，检测设备是指进行检测所需要的仪器、设备或工具，检测方法是指对被测物体进行检测的具体步骤和手段，检测结果是指通过检测得到的相关数据或信息。
1.3 检测技术的重要性检测技术在各个行业中都扮演着重要的角色。
它可以帮助人们了解被测物体的特定性质，对于产品质量控制、环境监测、医学诊断、食品安全等方面都具有重要意义。
同时，检测技术还可以为科学研究和技术创新提供重要的数据支持。
二、检测技术的分类2.1 检测技术的分类方式检测技术可以根据其检测对象、检测方法、检测原理等不同特点进行分类。
根据检测对象的不同，可以将检测技术分为物理检测技术、化学检测技术、生物检测技术等；根据检测方法的不同，可以将检测技术分为光学检测技术、声学检测技术、电磁检测技术等；根据检测原理的不同，可以将检测技术分为传感器技术、成像技术、分析技术等。
2.2 检测技术的主要应用领域根据不同的分类方式，检测技术在各个行业中都有不同的应用。
物理检测技术主要应用于工程领域和材料科学中，用于检测物体的形状、结构、物理性质等；化学检测技术主要应用于化工领域和环境保护中，用于检测物质的化学成分和性质；生物检测技术主要应用于医学诊断、食品安全、生物医药领域，用于检测生物体的生理和生化特性。
2.3 检测技术的未来发展方向随着科技的不断进步，检测技术也在不断发展。
未来，检测技术将朝着智能化、精准化、高效化的方向发展。
同时，随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断成熟，检测技术还将与这些新兴技术相结合，形成更加强大的检测系统，为各个行业提供更加全面、精准的检测解决方案。
检测技术
第一章测试技术的基本知识●测试技术的概念：测试技术：也称检测技术，是具有试验性质的测量，泛指测量和试验两个方面的技术。
工程中，“检测”视作为“测量”的同义词或近义词。
●什么叫测量？以确定被测对象属性量值为目的的全部操作●测量可以分为直接测量和间接测量。
●直接测量可以分为直接比较和间接比较。
2理想的测试系统应该具有单值的、确定的输入－输出关系。
对于每一输入量都应该只有单一的输出量与之对应。
知道其中一个量就可以确定另一个量。
其中以输出和输入成线性关系最佳第二章测量系统的基本特性(1) 标定：用已知的标准校正仪器或测量系统的过程称为标定。
输入到测量系统中的已知量是静态量还是动态量，标定分静态标定和动态标定。
定义：静态标定：就是将原始基准器，或比被标定系统准确度高的各级标准器或已知输入源作用于测量系统，得出测量系统的激励－响应关系的实验操作。
静态标定的作用：①确定仪器或测量系统的输入－输出关系，赋予仪器或测量系统分度值；②确定仪器或测量系统的静态特性指标；③消除系统误差，改善仪器或测量系统的正确度静态标定的过程及要求：要求：标定时，一般应在全量程范围内均匀地取定5个或5个以上的标定点（包括零点）正行程：从零点开始，由低至高，逐次输入预定的标定值此称标定的正行程。
反行程：再倒序依次输入预定的标定值，直至返回零点，此称反行程。
几种曲线：正行程曲线，反行程曲线，实际工作曲线工作曲线：方程称之为工作曲线或静态特性曲线。
实际工作中，一般用标定过程中静态平均特性曲线来描述。
正行程曲线：正行程中激励与响应的平均曲线反行程曲线：反行程中激励与响应的平均曲线实际工作曲线：正反行程曲线之平均。
3，测量系统静态特性指标：灵敏度，线性度，迟滞，重复性，分辨率，阙值，测量范围……定义，求取方式灵敏度S：是仪器在静态条件下响应量的变化△y和与之相对应的输入量变化△x的比值。
示值范围是显示装置上最大与最小示值的范围。
当仪器有多档量程时，用标称范围取代示值范围。
检测技术的概念
质谱分析技术
有机质谱法
利用电离源将有机分子电 离，通过测量离子的质量 电荷比来分析物质的结构 和组成。
同位素质谱法
利用同位素标记技术，通 过测量标记同位素的质量 和丰度来分析物质的结构 和组成。
串联质谱法
将质谱仪串联起来，以提 高检测灵敏度和分辨率， 常用于蛋白质、核酸等生 物大分子的分析。
检测技术的概念
• 检测技术概述 • 物理检测技术 • 化学检测技术 • 生物检测技术 • 检测技术的选择与应用
01
检测技术概述
定义与分类
定义
检测技术是指通过特定的方法或设备， 对目标物质或现象进行测量、观察和 判断的技术手段。
分类
根据不同的分类标准，检测技术可以 分为多种类型，如按测量原理可分为 电学、光学、磁学等；按应用领域可 分为医学、环保、工业等。
光谱分析技术
原子吸收光谱法
利用原子吸收特定波长的光来进 行分析的方法，适用于金属元素
的分析。
原子发射光谱法
利用原子发射特定波长的光来进行 分析的方法，适用于金属元素的分 析。
分子光谱法
利用分子吸收或发射特定波长的光 来进行分析的方法，适用于有机物 的分析。
其他化学检测技术
分光光度法
利用物质吸收特定波长的光后产 生光吸收的现象进行分析的方法 。
利用色谱分离技术和质谱鉴定技术联 合分析复杂混合物中的化合物，具有 高分离效能和高鉴定准确率的优点。
表面增强拉曼散射技术
利用表面增强效应提高拉曼散射信号 ，实现对痕量分子的高灵敏度检测。
05
检测技术的选择与应用
根据检测对象选择检测技术
总结词
针对不同的检测对象，应选择合适的检测技术以确保准确性和可靠性。
检测技术及应用的例子
检测技术及应用的例子现代科技的快速发展，使得检测技术在很多领域都得到了广泛的应用。
下面我将就检测技术的概念、分类以及一些具体的应用领域做一些介绍。
一、概念与分类：检测技术是指对某一特定物质、事物或现象进行识别、量化或评估的方法、手段和工具的总称。
根据检测目标的不同，检测技术可以分为：1. 物质检测技术：主要用于对物质的成分、结构、性质以及所包含的有害成分等进行分析和鉴定。
如化学分析、光谱分析、电化学分析、气相色谱-质谱联用分析等。
2. 生命体检测技术：用于对生物体的生理指标、生化指标、形态结构等进行检测和评估。
如生物分子检测、细胞检测、细菌检测、基因检测等。
3. 环境与资源检测技术：主要用于对环境和资源的质量、污染程度、可持续利用等进行检测。
如土壤检测、水质检测、大气污染检测、噪声检测等。
4. 工程与材料检测技术：用于对工程和材料的性能、强度、疲劳损伤等进行评估。
如无损检测技术、材料化学分析、力学性能测试等。
二、应用领域举例：1. 食品安全检测：随着人们对食品质量和安全的要求越来越高，食品安全检测成为了一个热门的应用领域。
常用的食品安全检测技术包括：快速检测光谱技术、基因检测技术、微生物检测技术等。
2. 医学诊断检测：医学检测技术在临床诊断中起着至关重要的作用。
例如，血液、尿液和组织的化学分析、生物分子的检测、生物成像技术等在癌症、心血管疾病、遗传疾病的早期诊断和治疗中发挥了重要作用。
3. 环境保护与监测：随着环境污染问题的日益严重，环境保护与监测变得非常重要。
常用的环境检测技术包括：水质检测技术、大气污染检测技术、土壤检测技术等，可以帮助我们了解环境质量并采取相应的保护措施。
4. 新能源开发与利用：为了减少对传统能源的依赖，人们开始研究新能源技术，并通过检测技术对其进行评估和优化。
例如，太阳能电池板的效率检测、风力发电机组的性能监测等。
5. 药物研发与安全性评估：药物的研发和安全性评估需要依赖严格的检测技术。
检测技术
检测技术第一章绪论检测是为了获取有用信息，信息以信号为表现形式。
传感器处于被检测对象与检测系统的界面位置，构成信号输入的窗口，为检测系统提供必需的原始信号。
中间转换电路是将传感器输出信号转换成易于测量或处理的电压或电流信号。
传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
（GB7665-87）传感器可喻为人体五官的延伸，用于检测机电一体化系统自身与作业对象、作业环境的状态，为其控制运作提供信息。
检测技术以研究检测与控制系统中信息的提取、转换及处理的理论和技术为主要内容。
检测技术包括传感器技术、误差理论、测试计量技术、抗干扰技术、及电量间的相互转换技术等。
第二章检测技术基本知识2.1检测的基本方法1、按测量手续分类（1）直接测量（2）间接测量（3）组合测量2、按测量方式分类（1）偏差式测量（2）零位式测量（3）微差式测量3、按被测量的性质分类（1）时域测量（瞬态测量）（2）频域测量（稳态测量）（3）数据域测量（逻辑量测量）（4）随机测量（统计测量）4、检测方法的选择原则综合下列因素：（1）被测量特点（2）测量精度和灵敏度（3）测量环境（4）测量方法2.2测量误差1、测量误差的基本概念（1）误差公理误差：测量结果与被测量真值之差误差公理：一切测量都具有误差，误差自始至终存在于所有科学试验之中（2）真值：被测量本身具有的真正值，为理想概念（3）指定真值（约定真值）：由国家设立的各种实物标准（基准），并以法令形式指定其量值为计量单位的指定值（4）实际值（相对真值）：国家通过各级实物计量标准构成量纲传递网，每一级都以上一级标准值为准确值，称为实际值（5）标称值：测量器具上标定的数值（6）示值（测量值）：由测量器具指示的被测量值，包括数值和单位2、测量误差分析（1）按表示方法分析：有绝对误差、相对误差、容许误差①绝对误差：示值与被测量真值之差腁=Ax-A0 用实际值代替真值时：膞=Ax-A修正值：C= -膞=A-Ax 所以被测实际值：A=Ax+C②相对误差：Ⅰ. 实际相对误差：Ⅱ. 示值相对误差：Ⅲ. 满度相对误差：（2）按误差出现的规律分析①系统误差：在一定条件下，测量值中含有的固定不变的或按一定规律变化的误差②随机误差（偶然误差）：由许多复杂因素的微小变化的总和引起，变化规律未知③粗大误差：在一定条件下测量结果显著偏离其实际值所对应的误差（3）按误差来源分析：①工具误差，包括读数误差、内部噪声误差②方法误差（4）按被测量随时间变化的速度分析①静态误差②动态误差（5）按使用条件分析①基本误差②附加误差（6）按误差与被测量的关系分析①定值误差②积累误差3、误差的处理（1）系统误差的消除或减小①消除来源②修正法③特殊方法：替代法、差值法、正负误差补偿法（2）随机误差的消除或减小：随机误差的特性：有界性、单峰性、对称性、抵偿性（3）粗大误差：应予剔除，可定性判断、定量判断2.3测量系统的基本特性：（在此仅涉及静态特性）指测量系统的输入为不随时间变化的恒定信号时，测量系统输入与输出间的关系1、精确度：指标有三，精密度、准确度、精度2、稳定性：指标有二，稳定度、影响量3、静态输入/输出特性：（1）线性度（非线性误差）：实际特性曲线与拟合直线间的最大偏差和满量程输出的百分比：（2）灵敏度：（3）迟滞性：指正、反行程中输出/输入不重合的程度（4）重复性：输入按同一方向变化时，在全程内连续重复测试所得各曲线的重复程度第三章经典传感器3.1温度传感器测量温度的方法有接触式和非接触式两类。
特种设备安全监测与检测技术
结构进行定期检测，确保其结构完整性。
起落架安全监测
03
起落架是飞机的重要部件，通过对其运行状态进行实时监测，
确保飞机起降安全。
在轨道交通行业的应用
车辆状态监测
通过安装传感器和检测设备，实时监测车辆的运行状态和各部件的 工作情况，预防车辆故障和事故发生。
轨道监测
利用轨道几何状态检测仪等设备，定期对轨道几何尺寸进行检测， 确保轨道的平顺性和安全性。
跨学科融合与创新
鼓励多学科交叉研究，推动特种设备安全监测与检测技术的创新发 展。
智能化决策支持系统研究
构建基于大数据和人工智能的决策支持系统，实现智能化预警、诊 断和决策。
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温度监测技术
总结词
温度监测技术是通过测量设备的温度来评估设备运行状态的方法。
详细描述
温度监测技术可以检测设备的表面温度、内部温度和温差等参数，从而判断设备 的运行状态是否正常。该技术广泛应用于电力、化工和制药等行业的设备监测。
压力监测技术
总结词
压力监测技术是通过测量设备的压力 来评估设备运行状态的方法。
特种设备的定义与分类
定义
特种设备是指涉及生命安全、危 险性较大的设备和设施，包括锅 炉、压力容器、电梯、起重机械 等。
分类
根据用途和危险程度，特种设备 可分为工业用和民用两大类，每 种类型又可细分为多个子类别。
安全监测与检测技术的意义
预防事故发生
通过定期检测和实时监测，及时发现设备潜在的安全隐患，采取 措施进行维修和更换，避免事故发生。
压力管道监测
通过在线监测系统，实时监测管道 内的压力、温度等参数，及时发现 异常情况并进行处理。
在航空航天行业的应用
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2
测量误差
4、随动跟踪测量
--- 基于零位法的测量 高精度测量
例：高精度电子秤、
伺服加速度计、
高精度压力传感器
5、主动探索与信息反馈型检测
--- 智能化检测的标志之一
被测对象
传感器
信息处理
检测结果
自适应能力 改变传感器的工作温度 传感器的灵敏度
自学习能力 --- 神经网络模拟某种非线性映射 信号特征辨析
例：电荷耦合器件（CCD）---- 光敏元阵列
数码相机
多功能传感 ---- 不同功能的传感器集成化 特点：一个传感器可以同时测量不同种类的多个参数 例：测量血液中各种成分的多功能传感器
② 一体化：将传感器和后续的处理电路集成一体
特点：减少干扰，提高灵敏度，方便使用；可实现实时 数据处理（传感器和数据处理电路集成）
差分式测量 （3）按传感器与被测对象是否直接接触：接触式测量、
非接触式测量 （4）根据对象变化的特点：静态测量、动态测量
1、直接测量与间接测量
直接测量 ---- 与同类基准进行简单的比较以得到被测量 线纹尺 ---- 物体尺寸、天平 ---- 物体重量
间接测量 ---- 被测量无法或不易进行直接测量 负载电阻功率 = 电压 电流
祝同学们在新的一年身体健康，学习进步。
目标变量（关系）自变量 （直接测量）
2、偏移法与零位法测量
1）偏移法 --- 完全从被测量中获得信号转换所需能量
例：弹簧秤
2）零位法 --- 不从信号源获得能量
高精度测量
例：天平称量物体
3、差分式测量
结构：对称结构的两个传感器，
被测量反对称作用在两个传感器上
作用：消除干扰的影响 测量原理线性化、 提高灵敏度
③ 微型化：微米/纳米技术、MEMS技术
体积微小、重量轻微
2、检测系统由模拟式、数字式向智能化方向发展
以计算机为中心的检测系统 复杂对象或系统的多路、多参数 检测；数据存贮、传输、处理或复杂分析加工；故障诊断
六、检测系统举例 智能电子警察监测系统
号
技术指标
图像分辨率 700x560 真彩色 16Mbit CCD镜头最低照度 <0.4 lux 镜头分辨率 >560线 焦距 12～48mm 记录模式 3张/每车 存储图像容量 >14000张 电源功率 <250W 供电电压 220VAC 50Hz 车型类别 5种 超速检测 10-200公里/小时
USB、 IEEE-488、 RS-232（串行）、并行 （硬件系统）
总线：传送数字信号的公共通道 ---- 信号线的集合 RS-232C、VXI、Centronics（并行）
（规范、结构形式）
四、检测方法
选择：被测量的性质、特点和测量任务要求 分类：
（1）按测量手续：直接测量、间接测量 （2）按测量值的获得方式：偏移法测量、零位法测量、2Leabharlann 消除或抑制传感器输出量中的无用信号
3）提高测量、分析的准确度 4）简化后续系统的组成
3、分析处理部分
不断注入新内容 ---- 检测系统的研究中心 计算机系统 ---- 强大问题分析能力、复杂系统的实时控制 自动化、智能化
4、通信接口与总线部分
功能：管理不同系统之间的数据、状态和控制信息的传输和交换 接口 --- 分系统和上位机之间/分系统之间交换信息 通用标准接口 --- 不同的系统尤其是不同厂家的产品能够互联
2、信号变换部分
检出信号 适合于分析和处理的信号 信号调理电路
阻抗变换 ---- 输出阻抗很高时； 信号放大 ---- 输出信号微弱时； 噪声抑制 ---- 信号淹没在噪声中； 电压/电流（V/A）转换 ---- 需要电流输出时； 模拟/数字（A/D）转换 ---- 需要输出数字信号时 目的： 1）对传感器的输出量变换成易于处理或放大的量
2）新领域、新需求
新型传感器
化学传感器、 微生物传感器、 仿生传感器（代替视觉、嗅觉、
味觉和听觉）以及检测超高温、超高压、超低温和超高真空等 极端参数的新型传感器
3）传感器向着高精度小型化和集成化方向发展
① 集成化：
微电子技术 --- 多个同类型传感器集成在一个芯片或阵列上
特点：点测量
平面/空间测量
通过学习不断调整连接强度
问题最优解
调整对象的位置、姿态使检测结果具有确定性
五、检测技术的发展趋势
检测技术 重要手段 科学研究
相关学科：物理、化学、数学、生物学、材料科学等等 形成 推动实验研究和发展
新的检测理论、方法和技术手段
1、传感器水平的提高
1）新原理、新材料、新工艺
新功能传感器
光纤传感器、液晶传感器、压敏传感器（以高分子有机材料为 敏感元件）