自动检测系统组成
自动检测技术概述第1章自动检测技术的基本概念和数据处理
图1-1 糖化过程温度控制系统方框图
1.1.2 自动检测系统的基本组成
1 传感器（信号的获得）
直接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，通常由敏感元件和传 感元件组成。
敏感元件是指传感器中直接感受被测量的部分， 传感元件是指能将敏感元件的输出转换为电信号 的部分。
图1-3 传感器图用图形符号图 图1-4 电容式压力传感器的图用图形符号
1.2 测量方法
按测量手续分类：直接测量、间接测量、联立测 量；
按测量方式分类：偏差式测量、零位式测量、微 差式测量；
按敏感元件是否与被测介质接触分类：接触式测 量、非接触式测量；
按被测量变化快慢分类：静态测量、动态测量；
自动检测技术概述 第1章 自动检测技术的 基 测量方法 1.3 传感器的一般特性 1.4 测量误差与数据处理
1.1 自动检测技术概述
1.1.1 自动检测技术在自动化专业中的地位
与作用
测量：以确定量值为目的的一组操作。
检验：分辨出被测参数的量值是否归属某一范 围带，从而判别被测参数是否合格、现象是否 存在等。
间接测量：首先对与被测物理量有确定函数关系 的几个量进行测量，将测量值代入函数关系式， 经过计算得到测量所需的结果。
优势：间接测量可以实现难以直接测量的被测量 的测量。
缺点：相对于直接测量，间接测量过程手续较多， 所需时间较长，有时可以得到较高的测量精度。 间接测量多用于实验室测量，工程测量中亦有应 用。
优点：反应快、精度高。
1.2.3 接触式测量、非接触式测量
接触检测：指在测量过程中敏感元件与被测介质 产生实际物理上的接触。
非接触检测：指利用物理、化学及声、光学的原 理，使被测对象与敏感元件之间不发生物理上的 直接接触而对被测量进行检测的方法。
自动检测技术概述
成分量传感器
状态量传感器
如：各种接近开关 等
探伤传感器等
如：超声波探伤仪等
模拟传感器 （3）按输出量种类来分 数字传感器 直接传感器
（4）按传感器结构来分
差动传感器
补偿传感器
数字人体称重仪
数字压力变送器
1.3 测量误差
测量技术中的名词：等精度测量、非等精度测量、真值、实际值、标称值、 示值、测量误差。
第一章自动检测的检测定义：包含有测量、检验的意义，有对被测对象有用信号检出的含义。 目的就是反映、揭示客观世界存在的各种运动状态的规律。
检测分类：以被测量信号分类，为电量、和非电量技术二大类。
自动检测：就是在测量和检验过程中完全不需要或仅需要很少的人工干预而 自动进行并完成的。实现自动检测可以提高自动化水平和程度，减少人为干扰 因素和人为差错，可以提高生产过程或设备的可靠性及运行效率。
x x A
针对存在的误差，往往利用修正值。提高测量值的精确度。 注意：修正值可能为曲线、公式、表
2 相对误差 ①实际相对误差
A 100 % A
②示值相对误差
x 100 % x
③满度（或引用）相对误差
n
x xn
100%
nm
xm 100% a% xn
1.算术平均值
n x1 x2 .... xn xi x n i 1 n
2.标准差
i 1
n
2 i
n
系统误差的消弱和消除 粗大误差的判别与剔除
二 、传感器的分类及命名
1. 分类 参量传感器
电阻式传感器 电感式传感器 电容式传感器等 热电偶传感器
（1）按工作 原理划分
自动化检测系统及其自动化检测方法
自动化检测系统及其自动化检测方法一、引言自动化检测系统是一种利用先进的技术手段实现对各种产品、设备或系统进行自动化检测的系统。
它可以提高检测效率、减少人力成本，并且具有高度的准确性和可靠性。
本文将详细介绍自动化检测系统的标准格式文本，包括系统概述、系统组成、工作原理、自动化检测方法等内容。
二、系统概述自动化检测系统是一种基于先进的检测技术和自动化控制技术的检测设备，用于对各种产品、设备或系统的性能、质量、安全等方面进行全面、准确的检测。
该系统具有高度智能化、高度自动化的特点，可以大大提高检测效率和准确性。
三、系统组成自动化检测系统主要由以下几个组成部分构成：1. 检测设备：包括传感器、仪器仪表、探测器等，用于采集被测对象的相关数据和信号。
2. 控制系统：包括计算机、PLC等控制设备，用于控制整个检测过程的进行。
3. 数据处理系统：用于对采集到的数据进行处理和分析，提取有用的信息。
4. 显示和报警系统：用于显示检测结果，并在需要时进行报警提示。
5. 通信系统：用于与其他系统或设备进行数据交换和通信。
四、工作原理自动化检测系统的工作原理如下：1. 数据采集：检测设备采集被测对象的相关数据和信号，如温度、压力、电流等。
2. 数据传输：采集到的数据通过通信系统传输到数据处理系统。
3. 数据处理：数据处理系统对采集到的数据进行处理和分析，提取有用的信息。
4. 结果判断：根据处理后的数据，系统进行判断，判定被测对象是否符合要求。
5. 结果显示和报警：判定结果通过显示和报警系统进行显示和报警。
五、自动化检测方法自动化检测系统可以采用多种自动化检测方法，以下介绍其中几种常用的方法：1. 传感器检测：通过安装传感器，实时监测被测对象的各项参数，如温度、湿度、压力等，从而判断其性能和质量。
2. 图像识别：利用图像处理技术，对被测对象的图像进行分析和识别，从而判断其外观缺陷、尺寸偏差等问题。
3. 声音分析：通过对被测对象发出的声音进行分析，可以判断其是否存在故障或异常。
传感器与检测技术课后答案
1-2 自动检测系统通常由几个部分组成？其中对传感器的一般要求是什么？首先由各种传感器将非电被测物理或化学成分参量转化成电参量信号，然后经信号调理，数据采集，信号处理后，进行显示，输出，加上系统所需的交，直流稳压电源和必要的输入设备，便构成了一个完整的自动检测系统。
对传感器通常有如下要求：1，准确性2，稳定性3，灵敏度4其他：如耐腐蚀性，功耗，输出信号形式，体积，售价等。
1-3 试述信号调理和信号处理的主要功能和区别，并说明信号调理单元和信号处理单元通常由哪些部分组成。
信号调理在检测系统中的作用是对传感器输出的微弱信号进行检波，转换，滤波，放大等，以便检测系统后续处理或显示。
信号处理模块是自动检测仪表，检测系统进行数据处理和各种控制的中枢环节，其作用和大脑相类似。
信号调理电路通常包括滤波、放大、线性化等环节。
信号处理模块通常以各种型号的嵌入式微控制器、专用高速处理器（DSP）和大规模可编程集成电路，或直接采用工业控制计算机来构建。
2-1 随机误差，系统误差，粗大误差产生的原因是什么？对测量结果的影响有什么不同？从提高测量准确度看，应如何处理这些误差？随机误差主要是由于检测仪器或测量过程中某些未知或无法控制的随机因素综合作用的结果。
系统误差产生的原因大体上有：测量所用的仪器本身性能不完善或安装，布置，调整不当；在测量过程中温度，湿度，气压，电磁干扰等环境条件发生变化；测量方法不完善，或者测量所依据的理论本身不完善；操作人员视读方式不当等。
粗大误差一般由外界重大干扰或仪器故障或不正确的操作等引起的。
减小和消除系统误差的方法——1，针对产生系统误差的主要原因采取相应措施2，采用修正方法减小恒差系统误差3，采用交叉读书法减小线性系统误差4，采用半周期法减小周期性系统误差随机误差的处理——可以用数理统计的方法，对其分布范围做出估计，得到随机影响的不确定度。
粗大误差的处理——拉伊达准则和格拉布斯准则2-2 工业仪表常用的精度等级是如何定义的？精度等级与测量误差是什么关系？人为规定：取最大引用误差百分数的分子作为检测仪器（系统）精度等级的标志，即用最大引用误差去掉正负号的数字来表示精度等级。
最新2现代检测系统及其基本特性汇总
(b）智能仪器对检测数据具有很强的处理能力
智能仪器对检测的数据能快速在线进行处理，采用软件方式处 理可执行多种算法，既可实现各种误差的计算与补偿，且能校准检测 仪器的非线性，从而降低检测误差，提高检测精度。
2现代检测系统及其基本特性
二、检测系统基本类型和结构
自动检测系统是：自动测量系统、自动计量系统、自动保护系统、自 动诊断系统、自动信号系统等诸多系统的总称。
1、基本组成：
被测量
传感器
变送器（转换器）
பைடு நூலகம்
显示器（输出单元）
[注]： 1）输出单元如果是显示（记录），则构成自动测量系统 2）输出单元如果是计数器（累加器），则构成自动计量系统 3）输出单元如果是报警器，则构成自动保护系统或自动诊断系统 4）输出单元如果是处理器（处理电路），则构成数据分析系统或自动管理系统
被测参数
传感器
测量电路
指示机构
3、数字式检测仪表及检测
将被测参数（对象）离散化，数据处理后以数字形式显示的仪表——
数字式仪表。
被测量
传感器
变送器 模拟量 A/D
显示
特点
数字技术的引入，使检测技术领域得以扩大，随着电子技术与计算机技术 的飞速发展，数字式仪表与数字检测技术获得了迅速的发展。
从模拟向数字，从单一通道向综合的多通道检测发展，从单个仪表向检测 信息系统过渡，将各种电学量和非电学量变换成流量（如：时间、频率、直 流电压）后进行检测，是近几十年来检测技术发展的主要趋势。
例如：可做到：①自稳零放大；②自动极性判断；③自动量程切换； ④自动报警；⑤过载自动保护；⑥非线性补偿；⑦多功能检测（多点巡回 检测）等。
自动化检测系统及其自动化检测方法
自动化检测系统及其自动化检测方法一、引言自动化检测系统是一种基于计算机技术和自动化控制原理的系统，用于对各种产品或工艺进行检测和测试。
本文将介绍自动化检测系统的标准格式文本，包括系统概述、系统组成、系统工作原理、系统性能指标、自动化检测方法等内容。
二、系统概述自动化检测系统是为了提高产品质量和生产效率而设计的一种检测设备。
它通过采集和处理产品的相关数据，实现对产品的自动化检测和判定。
该系统具有高效、准确、稳定的特点，可以大大提高生产线的自动化程度。
三、系统组成自动化检测系统由以下几个主要组成部分构成：1. 传感器：用于采集产品的相关数据，如温度、压力、电流等。
2. 数据采集模块：负责将传感器采集到的数据进行采集和处理，转化为数字信号。
3. 控制器：根据设定的检测标准，对采集到的数据进行分析和判定。
4. 显示器：将检测结果以可视化的方式展示给操作人员。
5. 通信模块：用于与其他设备或系统进行数据交互。
四、系统工作原理自动化检测系统的工作原理如下：1. 传感器采集产品的相关数据，并将其转化为电信号。
2. 数据采集模块对传感器采集到的电信号进行采集和处理，将其转化为数字信号。
3. 控制器根据设定的检测标准，对采集到的数字信号进行分析和判定，判断产品是否合格。
4. 判定结果通过显示器以可视化的方式展示给操作人员。
5. 通信模块可以将检测结果发送给其他设备或系统，实现数据的共享和交互。
五、系统性能指标自动化检测系统的性能指标主要包括以下几个方面：1. 精度：系统对产品进行检测和判定的准确度。
2. 稳定性：系统在长时间运行过程中的稳定性和可靠性。
3. 响应时间：系统从采集到数据到判定结果显示的时间。
4. 适应性：系统对不同产品或工艺的适应能力。
5. 扩展性：系统的可扩展性和可升级性。
六、自动化检测方法自动化检测系统可以采用多种方法进行检测，下面介绍两种常用的自动化检测方法：1. 图像处理方法：通过摄像头采集产品的图像，利用图像处理算法对图像进行分析和处理，实现对产品表面缺陷、尺寸等的自动化检测。
自动检测课后习题答案
第一章检测技术的基本知识思考题答案l.检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用。
答：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。
下图给出了检测系统的组成框图。
检测系统的组成框图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，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。
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。
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。
2.传感器的型号有几部分组成，各部分有何意义?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。
若产品性能参数不变，仅在局部有改动或变动时，其序号可在原序号后面顺序地加注大写字母A、B、C等，（其中I、Q不用）。
例：应变式位移传感器： C WY-YB-20；光纤压力传感器：C Y-GQ-2。
3.测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采用何种测量方法? 如何进行?答：测定稳压电源输出电压随负载电阻变化的情况时，最好采用微差式测量。
此时输出电压认可表示为U0，U0=U+△U，其中△U是负载电阻变化所引起的输出电压变化量，相对U来讲为一小量。
第1章 检测技术的基本概念
测试：带有试验性质的检测。
x Ax0
二、 测量的基本概念
1 、测量的定义 • 测量是检测技术的重要组成部分，是以确定被测量值为目 的的一系列操作。
• 测量：将被测量与同种性质的标准量进行比较，从而确定 被测量相对于标准量的倍数的过程。
•
由基本方程式可知：
x Ax0
（1-1）
式（1-1）称为测量的基本方程式。式中，x为被测量；A 为测量值；x0为测量单位。 • 一个完整的测量结果应包含测量值和所选测量单位两部分 内容。 • 测量过程三要素：测量方法、测量单位和测量仪器与设备。
3）相对真值 相对真值又称为实际值，是指将测量仪表按精度不同分 为若干等级，高等级的测量仪表的测量值即为相对真值 。
Δ
2、误差的分类 按表示方法分 （1）绝对误差 （2）相对误差 (1）绝对误差 绝对误差是指被测量的测量值与被测量的真值之 间的差值，即 Δ Ax A0 （1-2）
式中，Δ 为绝对误差；Ax为测量值；A0为被测量的 真值，可为约定真值或相对真值。
• 采用绝对误差表示测量误差, 不能很好说明测量质量 的好坏。 • 例如, 在温度测量时, 绝对误差Δ =1 ℃, 对体温测 量来说是不允许的, 而对测量钢水温度来说却是一个 极好的测量结果。 • 在实际应用中更多地是用相对误差来代替绝对误差表 示测量结果，这样可以更客观地反映测量的准确性。
（2）相对误差
产生粗大误差的一个例子
•
系统误差决定了测量的准确度，表明了测量 值偏离实际值的程度。系统误差越小，测量值的 准确度越高。所以仪表的准确度即精度常常用来 表示系统误差的大小。 随机误差决定了测量的精密度。随机误差 越小，测量值的精密度越高。
•
• 如果一个测量值的精密度和准确度都很高， 就称此测量的精确度很高。
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数 据 处 理 装
执 行 机 构
置
自动检测系统的组成
一、传感器
1，广义的传感器： 能够将被测量转化为与之确定关系的其他所需形式的信息输
出的装置。 2，狭义的传感器：
能够将被测量（如被测物理量，化学量，生物量）的信息转 化为与之确定关系的电量输出的装置。 也叫变换器，探测器或者检测器。
传感器输出的信号，要满足信息的传输、处理、存储、显示 、记录、控制等等要求，而在当今的信息处理技术技术中， 电信号是最易于处理，最便于传输。
பைடு நூலகம்
休息 休息
转换元件指传感器中能将敏感元件所感受（或响应）的信
息直接转换成电信号的部分。例如，应变式压力传感器由弹性 膜片和电阻应变片组成，其中电阻应变片就是转换元件。
辅助器件通常包括电源，如交流、直流供电系统。
值得注意的是，有一些传感器的敏感元件和转换元件 是二者合一的。 例如：热电偶、压电晶体，光电器件。
自动检测系统的组成
自动检测系统的组成
自动检测系统的组成
2、数据处理装置： 用来对测试所得数据进行处理、运算、逻辑判断、线
性变换、对动态结果进行动态分析，完成这些工作必须采 用计算机技术。
3、执行机构：根据数据处理器或者传感器的数据执行动 作的单元。通常由各种继电器、电磁阀、电磁调节阀、伺 服电机组成
作业
1，画出自动检测系统原理框图； 2，传感器有哪些部分组成？分别指出他们的作用； 3，传感器按照不同分类方式可以怎么样分类？
自动检测系统的组成
自动检测系统的组成
按输出量种类分： （1）模拟式传感器：输出量与被测量成一定的模拟关系 （2）数字式传感器：输出量是数字量
传感器命名： 常常按工作原理及被测量性质两种分类方式合二为一进行命
名。如光电式转速计、压电式加速度计、电感式位移传感器。
自动检测系统的组成
二、信号处理电路
自动检测系统的组成
（5）探伤传感器：主要检测金属制品内部的气泡和裂纹，人体内 部的病灶。超声波探伤探头，CT探测器。
自动检测系统的组成
按工作原理分
（1）参量型传感器：它的输出是电阻、电感、电容等无源 电参量，相应的有：电阻式传感器、电感式传感器等； （2）发电型传感器：它输出是电压或电流，相应的有：压 电式式传感器，光电式传感器，热电偶传感器； （3）其它类型传感器：除了以上两种以外的传感器，数字 式传感器，激光传感器，半导体传感器和红外传感器等；
信号处理电路包括：放大（或者衰减）电路、滤波电路 、隔离电路等。 放大电路的作用： 将传感器输出电量变成具有一定驱动和传输能力的电压 、电流或者频率信号。推动后级显示器、数据处理装置 及执行机构。
自动检测系统的组成
三、显示记录
1、显示器 目前常用显示器有： 模拟显示：利用指针标尺相对位置来表示 数字显示：采用发光二极管和液晶显示器等，都以数字形 式显示读数。 图像显示：利用显像管显示器CRT或彩色LCD来显示读数 或者被测参数的变化曲线，或者图标等 记录仪：主要记录被测对象动态变化过程。
4，分类
由于工作原理、测量方法和被测对象不同，传感器的 分类方法也不同。 目前，采用较多的分类方法有：
按被测量性质分： （1）机械量传感器：主要检测力、位移、速度、加速度等 （2）热工量传感器：主要检测温度、压力、流量等 （3）成分量传感器：主要检测各种气体、固体、液体的化学成 分。 （4）状态量传感器：检测设备运行状况，
自动检测系统的组成
3、传感器的组成：
被测量 敏 非电量 转 电参量
X
感 元
换 元
件
件
转 电量
换
Y
电
路
辅助电路
自动检测系统的组成
3、传感器的组成：
传感器由敏感元件、转换元件和其他辅助部件组成。 敏感元件指传感器中能直接感受（或响应）与检测出被测
对象的待测信息（非电量）的元件。如机械类传感器当中的弹 性元件。
自动检测技术 （电器运行和控制专业）
第三节 自动检测系统的组成
一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、信 号调理电路和显示记录等部分组成此外还有包括电源 和传输通道等不可或缺的部分
作用：完成信息的获取、转换、处理和显示等功能
第三节 自动检测系统的组成
非电量 传感器
电量 信号调理电路
显 示 器