现代检测技术及仪器201614汇总
《现代检测技术及仪表》孙传友高教出版社电子教案第11章
《现代检测技术及仪表》孙传友高教出版社电子教案第11章第一篇：《现代检测技术及仪表》孙传友高教出版社电子教案第11章第11章成分与含量的电测法11.1 水分和湿度电测法11.1.1水分和湿度的定义及表示方法一、气体的湿度1、绝对湿度在一定湿度及压力条件下，每单位体积混合气体中所含的水蒸气量，其单位为g/m3。
2、相对湿度单位体积混合气体中所含的水蒸气量与同温度下饱和水蒸气量的比值的百分数，一般用符号%RH表示。
3、露(霜)点温度当空气的温度下降到某一温度时, 空气中的水蒸汽就凝结成露珠（或凝结成霜），这一特定温度称为空气的露点温度（或霜点温度）。
已测知空气的露点为Ta，待测空气所处温度为Tw，通过查表求得温度为Ta和Tw时水的饱和水蒸汽压，二者之比即为待测空气的相对湿度。
二、固体的湿度固体的湿度也称为含水量(或称水分)，通常以物质中所含水分质量(或重量)与总质量(或总重量)之比的百分数来表示。
11.1.2固体水分电测法一、红外式用易被水吸收和不被水吸收的两种波长的红外辐射轮流交替地透过被测固体，取其透过被测固体的辐射强度之比值来测定被测固体的水分。
二、电阻式图11-1-1 利用固体物质的电阻值随含水量的不同而不同的特性，可以测量其湿度。
三、电容式图11-1-2 根据物料介电常数与水分的关系，通过测量以物料为电介质的电容器的电容值即可确定物料的水分。
11.1.3气体湿度电测法一、测温式——干湿球湿度计图11-1-3 原理：根据所测得干球温度T1和湿球温度T2之差，确定空气的相对湿度。
1、传统方法――用水银温度计测量干湿球温度，查相应的表，确定气体的湿度。
2、用两个热电偶或两个热电阻测量干湿球温度差图10-2-10图10-2-113、“电子干湿式”湿度传感器图11-1-4二、电阻式通过测量湿敏电阻受湿度影响后的阻值即可测得相应的湿度。
(详见4.1.5节)三、电容式高分子湿敏电容的电容值与气体中相对湿度之间成线性关系。
现代检测技术总结报告
现代检测技术总结报告
检测最基本的作用是延伸、扩展、补充或代替人的视觉、听觉、触觉等器官的功能。
检测技术服务的领域非常广泛，在现代化工业生产过程、国防军事、环境保护等方面都有极大的应用。
可以说只要是自动化的就有检测技术。
检测技术是自动化和信息化的基础与前提。
从这门课程学习内容来看，包括传感器技术、误差理论、测量技术、抗干扰技术还有电量转换的技术。
在现代检测仪器和检测系统的种类、型号、性能千差万别，但作用都是用于各种物理或化学成分等参量的检测。
传感器是检测系统的起点。
传感器的作用是感受指定被测参量的变化并按照一定的规律转换成一个相应的便于传递的输出信号。
一般都转换成电信号，这样信号容易传输。
在检测系统中，测量肯定存在误差，所以误差理论的学习必不可少。
正确认识误差的性质，分析误差的产生原因，以减少甚至消除误差。
正确的处理测量到的数据，合理的计算所得结果，以便在一定条件下得到更接近与真值的数据。
这样对于监测的量可以的到更精确的值，对于控制系统，可以更好地控制被控对象。
不同的被测对象有不同的测量方法，就算是同一种对象在不同的情况下也有不同的方法。
测量技术的学习也不可少。
根据被测对象的特性可以研究出不同的测量方法，以便满足不同的实际需求。
信号在传输的时候，难免会有各种干扰，抗干扰的技术的学习也很重要。
随着科学技术的不断发展，现代检测系统越来越数字化、自动化、智能化。
特别是在信号处理这一块，通常以各种单片机、微处理器甚至是工业控制计算机为核心来构建。
所以熟悉一些芯片、单片机或者微处理器的功能，并学会使用，就变得很重要了。
现代检测技术及仪表读书笔记
现代检测技术及仪表读书笔记现代检测技术及仪表读书笔记现代检测技术和仪表在各个领域中起着至关重要的作用。
它们被广泛应用于工业、医疗、环境保护、食品安全等领域，为我们提供了准确可靠的数据和信息。
本文将对现代检测技术和仪表进行介绍和拓展。
一、现代检测技术的概述现代检测技术主要包括物理、化学、生物等多个学科的知识和方法。
它们利用先进的技术手段对物质的性质、质量、组成、结构等进行分析和评价。
比如，红外光谱技术可以用来分析和识别化学物质的结构；核磁共振技术可以用来确定物质的组成和结构；电子显微镜可以用来观察微观物质的形貌等。
二、常见的现代检测技术及其应用1. 光谱技术：包括紫外可见光谱、红外光谱、拉曼光谱等。
它们广泛应用于化学物质的分析与鉴定、生物医学领域的病理诊断、环境监测等。
2. 质谱技术：通过对物质的分子质量和结构进行测定，可以用来鉴定化学物质、药物分析等。
3. 电化学分析技术：包括电位法、电流法、伏安法等。
它们可应用于电池、腐蚀、电解等领域。
4. 生物传感技术：利用生物分子与物理信号的相互作用，可以检测和测量生物体内的某些成分，如葡萄糖、蛋白质等。
这种技术在医疗诊断、食品安全等方面有广泛应用。
三、现代检测仪表的发展和应用现代检测仪表是实现检测技术的关键工具。
它们不断发展和创新，以满足不同领域的检测需求。
以下是一些常见的现代检测仪表：1. 分光光度计：用于测量物质的吸光度，广泛应用于化学分析、环境监测等领域。
2. 气相色谱仪：用于分离和分析复杂混合物中的化学成分，广泛应用于食品、环境等领域。
3. 高效液相色谱仪：用于分离、鉴定和测定化学物质，广泛应用于生物医学、制药、环境等领域。
4. 原子吸收光谱仪：用于测量物质中金属元素的含量，广泛应用于环境监测、食品安全等领域。
总之，现代检测技术和仪表的发展为我们提供了高精度、高效率的检测手段。
它们广泛应用于各个领域，为我们提供了准确可靠的数据和信息，推动了科学技术的进步和社会的发展。
《现代检测技术,》课件
声学检测技术
利用声波传播，通过检测回波分 析材料性质。
无损检测技术
使用X射线、射线、火烧等无损 手段检测材料缺陷。
质谱检测技术
利用化学方法将物质分离并分析 物质结构。
应用领域
1 医学领域
疾病检测、医疗影像等。
3 环境保护
水、空气等环保领域。
2 制造业
质量控制、产品检测等。
4 野外探测
矿产勘探、灾害救援等。
现代检测技术
现代检测技术是一种综合性的技术体系，涵盖了各种物理、化学、生物、信 息技术等领域，具有极高的精确度和稳定性，广泛应用于各行各业。
定义
涵盖广泛
包括了物理、化学、生物、信息技术等多个领域。
应用广泛
广泛应用于生产、研发、检测等领域。
特点鲜明
精度高、结果稳定、效率快。
分类
光学检测技术
通过光学原理进行观测、分析、 检测。
全面升级
市场需求将不断推动行业全 面升级，技术将更加成熟、 应用将更加广泛。
多元化
与其他领域的融合将解决更 多需求，将出现更多创新应 用方向。
行业整合
行业市场将逐步实现整合， 市场格局可能发生变化，主 流企业竞争将更为激烈。
优势和不足
优势
• 高精度、高效率 • 非破坏性检测 • 多领域应用
不足
• 高昂成本、设备复杂 • 专业性较强 • 部分技术仍处于初级阶段
市场前景
ห้องสมุดไป่ตู้
1
市场需求
各个领域对于检测精度与效率不断提高，对现代检测技术的市场需求日益增长。
2
市场规模
预计2025年全球现代检测技术市场规模将超过1000亿美元，具有良好的发展前 景和广阔的市场空间。
现代检测技术复习资料
1、检测技术是以研究检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论与技术为主要内容的一门应用技术科学。
（P1）2、检测是利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。
3、测量，其含义是用实验方法去确定一个参数的量值（数值和单位），即通过实验，把一个被测参数的量值（被测量）和作为比较单位的另一个量值（标准量）进行比较，确定出被测量的大小和单位。
（P1）4、测量方法是指实现测量过程所采用的具体方法，根据测量手段分类可分为：直接测量、间接测量、联立测量。
（P2）5、误差的分类：随机误差、系统误差、粗大误差。
6、传感器的国家标准定义：能感受（或响应）规定的被测量，并按照一定规律将其转换成可用信号输出的器件或装置；通常定义：“能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置”或“能把非电量转换成电量的器件或装置”。
7、传感器由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成；也称为变换器、检测器、探测器。
（P26）8、传感器的静态测量是指测量过程中被测量保持恒定不变（即dx/dt=0，系统处于稳定状态）时的测量；静态特性表示测量仪表在被测物理量处于稳定状态时的输入—输出关系。
（P28）9、传感器静态性能指标—1、量程是指检测系统测量上限Xmax和测量下限Xmin 的代数差，即L=|Xmax-Xmin|；2灵敏度3、分辨力与分辨率4、线性度5、迟滞6、稳定性与漂移7、重复性10、传感器的动态测量是指测量过程中被测量随时间变化时的测量；动态特性是检测系统（传感器）对于随时间变化的输入量的响应特性，它不是一个定值，而是时间的函数。
（P34）11、电阻式传感器的基本原理是将被测的非电量转换成电阻值，通过测量此电阻值达到测量非电量的目的。
（P35）12、电阻应变片的工作原理是金属的电阻应变效应，即当金属丝在外力下作用发生机械变形时，其电阻值将发生变化。
现代测试技术（总结版）
现代测试技术（总结版）绪论现代分析测试技术概论仪器分析法⼀般都有较强的检测能⼒。
绝对检出限可达：毫克10_3 g 微克10_6 g 纳克 10_9 g ⽪克10_12 g 飞克10_15g 阿克10_18g现代测试技术主要发展趋势:⑴以“三微”技术为主流：“三微”——微量、微束、微区。
⑵以⾼度⾃动化控制为主要趋势⑶分析数据处理的⾼度计算机化⑷分析⼿段综合化⑸分析功能多样化⑹测试分析⽹络化现代分析测试仪器基本⼯作模式:⼀、⽤⼀束“粒⼦”或某种⼿段作为探针来探测、激发物质—⼊射粒⼦或激发源主要有电⼦、离⼦、光⼦、中性粒⼦、电场、磁场、热场和声波；⼆、在探针的作⽤下，⼊射粒⼦与物质相互作⽤，从样品中出射、带有物质信息的粒⼦（发射谱）—电⼦、离⼦、中性粒⼦、光⼦；三、检测这些粒⼦的能量、动量、质荷⽐、束流强度等特征，或出射波的频率、⽅向、强度、偏振等—记录、处理、分析，获得有关物质的信息；现代测试技术分类按仪器探测及发射粒⼦分类⼀、发射粒⼦：1、电⼦束-SEM、TEM、EPMA、AES、2、X射线-XPS、XRF、XRD；3、离⼦源-SIMS、ISS；4、特殊光源-IR、LR、UPS、AAS、ICP-AES、ICP-MS；⼆、探测粒⼦：1、电⼦谱—探测粒⼦或发射粒⼦是电⼦；2、光谱—探测粒⼦及发射粒⼦都是光⼦；3、离⼦谱：探测粒⼦及发射粒⼦都是离⼦；4、光电⼦谱—探测粒⼦是光⼦，发射粒⼦是电⼦；按仪器检测性能分类⼀、物理化学性质测试： 1、成分分析2、化合物结构分析3、表⾯原⼦动态和受激态分析⼆、物理性质测试：1、微观形貌分析2、晶体结构分析3、表⾯电⼦结构分析按照应⽤特点分类1⽤以测定原⼦或离⼦的分析测试⽅法原⼦吸收光谱法、X射线荧光光谱法、电化学分析2⽤以分析鉴定分⼦的分析测试⽅法紫外吸光光度法、红外吸收光谱法、拉曼光谱法、质谱法、核磁共振波谱法、X射线衍射分析3分离分析⽅法⽓相⾊谱、液相⾊谱、超临界流体⾊谱、⽑细管电泳4表⾯和界⾯分析X光电⼦能谱、透射电⼦显微镜、扫描电⼦显微镜、X射线技术分析测试仪器的选择和使⽤：1、物理性质/物理化学性质分析2、定性/半定量/定量分析3、⾮破坏/破坏分析4、⾦属/⾮⾦属样品分析5、固体/粉末/液体试样分析6、表⾯/表层/体相分析7、微区/深度分析分析测试⽅法主要性能参数：标准曲线、灵敏度、精密度、准确度、检出限。
《现代检测技术》课件
电学检测技术如电导率法、伏安 法等，可以检测出食品中的农药 残留、重金属含量等有害物质， 保障食品安全。
化学检测技术在环境监测中的应用
化学检测技术利用化学反应原理，可以对环境中的污染物 进行定性和定量分析。
化学检测技术如分光光度法、色谱法等，可以对大气、水 体、土壤等环境中的有害物质进行监测，为环境保护提供 科学依据。
质勘探等领域。
声学检测技术包括超声检测、声发 射检测和次声检测等。
声学检测技术的发展趋势是高精度 、高分辨率和高灵敏度，如超声相 控阵技术和激光超声技术的应用。
电学检测技术
01
电学检测技术是指利用电学原 理对被检测对象进行测量和检
验的技术。
02
电学检测技术具有测量精度高 、稳定性好和可靠性高等优点 ，广泛应用于电子元器件和集 成电路的缺陷检测等领域。
总结词
现代检测技术的应用涉及数据安全、设备安全和人身安全等问题。
详细描述
数据泄露、设备损坏和人身伤害等安全问题给现代检测技术的应用 带来了风险和挑战。
解决方案
建立完善的安全管理制度，加强数据加密、设备维护和人员安全培 训等工作，确保技术应用的安全可靠。
技术人才培养问题
总结词
现代检测技术需要高素质的技术人才进行研发和应用。
技术应用成本问题
总结词
现代检测技术的应用成本较高，给企 业带来经济压力。
详细描述
解决方案
政府和企业可以共同投资研发，降低 技术应用成本；同时，可以通过租赁 、共享设备等方式降低企业一次性投 入成本。
高昂的设备购置成本、维护成本和人 员培训成本使得一些企业在应用现代 检测技术时犹豫不决。
技术应用安全问题
详细描述
目前市场上高素质的技术人才供不应求，成为制约现代检 测技术发展的瓶颈。
现代检测技术及仪表第2版
11.3.2 实用气体检测
图 11－3－5 有害气体检测与排气控制电路
图 11－3－6 预防酒后开车控制电路
图 11－3－7 实用瓦斯报警器
图 11－3－1 热导式气体分析仪原理
1－磁风方向； 2－永久磁铁； 3－热丝； 4－环形气室壳体。
图 11－3－2 热磁式检测器示意图
图11-3-3 CO2红外气体分析仪示意图
图11-3-4光电比色计原理框图
1—光源; 2—透镜; 3—滤光片; 4—参比介质比色皿; 5—被测介质比色皿; 6—检测元件; 7—比较放大器; 8—显示屏.
第11章 成份与含量旳电测法
11.1 水分和湿度旳电测法
11.1.1 水分和湿度旳电测法 11.1.2 固体水分旳电测法
图 11－1－1 电阻式测定纸页水分
图 11－1－2 共面式平板电容传感器
11.1.3 气体湿度旳电测法
图 11－1－3 干湿球湿度计工作原理
H
p n
p
p m
Ap(T
1
T
)
2
p
1
Ap
p
(T
1
T
)
2
m
m
m
图 11－1－4 热敏电阻式湿度传感器
11.2.2 浓度旳电测法
图 11－2－2 电导池测量线路原理图 K－电导池；1。2－极板
G 1 A
RL
图 11－2－3 电磁浓度计原理
11.3 气体分析与检测
11.3.1 气体分析
R
R0
(1
பைடு நூலகம்
t
)
0
1 I 2 R0
k
c
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1.4.2 传感器的静态标定
y f x ai x
i 0
n
i
传感器的静态特性
—寻求系数 a i
静态标定(Calibration)或静态校准 在一定的标准条件下，利用一定等级的标定设 备对传感器进行多次往复测试的过程
1.4.2 传感器的静态标定
y f x ai x
y f ax，a y，az
振动筒 谐振线圈 支承骨架 拾振线圈 铂电阻 基座
1.4.3 传感器的主要静态性能指标及其计算
4） 分辨力与分辨率
xi， min
ri xi， min xmax xmin
分辨力 分辨率
标定曲线
针对全测量范围辨率
max xi， min
r max xi， min xmax xmin
1.4.0 传感器的性能要求
2）传感器性能的影响因素
取决于传感器本身，可通过传感器本身的改善 来加以抑制，有时也可以对外界条件加以限制。
外界影响
冲击与振动 电磁场 输入 线性 滞后 重复性 灵敏度 衡量传感器特性 的主要技术指标 温度 供电
传感器或系统
输出 各种干扰稳定性 温漂 稳定性(零漂) 分辨力
i 0
标准标定设备
n
i
—寻求系数 a i
输出量
输入量 被校测试系统 输出量
在一定的标准条件下，利用一定等级的标定设 备对传感器进行多次往复测试的过程
1.4.2 传感器的静态标定
1）静态标定条件 对标定环境的要求
(1) (2) (3) (4) 无加速度,无振动,无冲击； 温度在15～25℃； 湿度不大于85％RH； 大气压力为0.1MPa。
相对应的输出值；
⑷ 按⑵、⑶所述过程，对传感器进行正、反行程往复循环多次 测试，将得到的输出－输入测试数据用表格列出或画成曲线；
⑸ 对测试数据进行必要的处理，根据处理结果就可以确定传感
器的线性度、灵敏度、迟滞和重复性等静态特性指标。
1.4.2 传感器的静态标定
2）传感器的静态特性
x
i
yuij ； xi
标定压力曲线
1.4.2 传感器的静态标定
3）静态标定-电涡流传感器
标定设备：系统由静校器、测量电路、高稳定度稳压电源、
数个电压表、被测导体及被校传感器组成。
静标定系统示意图
1.4.2 传感器的静态标定
3）静态标定-电涡流传感器 标定方法：将被校准传感器固定于静校器上，并将传感器
输出送到测量电路中。被测导体（测试盘）和静校器的千分 尺相连，旋动千分尺，被测导体和传感器之间便有相对位移。 当被测导体和传感器端面接 触时，x=0，然后反转千分 尺，记下不同x值时，传感 器的输出电压读数。根据测 得的数据，可绘出U-x特性
对所用的标定设备的要求 1 1 ； s m s m
3
10
标定过程的要求
x
i
yuij ； xi
ydij
1.4.2 传感器的静态标定
静态标定过程步骤： ⑴ 将传感器全量程（测量范围）分成若干等间距点；
⑵ 根据传感器量程分点情况，由小到大逐渐一点一点的输入标
准量值，并记录下与各输入值相对应的输出值； ⑶ 将输入值由大到小一点一点的减少，同时记录下与各输入值
i 0
n
i
y, x —传感器的输出、输入
y a0 a1 x
y a1 x
1.4.2 传感器的静态标定
传感器的标定与校准的基本概念
非电量
电量
标定：在明确输入-输出变换对应关系的前提下，利用某 种标准或标准器具对传感器进行标度。 校准：传感器在使用中或存储后进行的性能复测。二者 本质相同。
误差因素 传感器输入输出特性
1.4.0 传感器的性能要求
3）传感器的性能要求
(1)灵敏度高，输入和输出之间应具有较好的线性关系； (2)噪声小，并且具有抗外部噪声的性能； (3)滞后、漂移误差小； (4)动态特性良好； (5)接入测量系统时对被测量产生影响小； (6)功耗小，复现性好，有互换性； (7)防水及抗腐蚀等性能好，能长期使用； (8)结构简单，容易维修和校正； (9)满足应用环境条件的工作要求； (10)低成本，通用性强。
y dy S lim x 0 x dx
•灵敏度是有量刚的量，单位取决于输入、输出量的单位。
关于静态灵敏度的讨论
y f ax，a y，az
输入量 扰动量
标定曲线
1.4.3 传感器的主要静态性能指标及其计算
3） 静态灵敏度
外壳
关于静态灵敏度的讨论
1.4.0 传感器的性能要求
4）工业传感器选型的原则
(1)根据测量对象与测量环境确定传感器的类型； (2)灵敏度的选择； (3)频率响应特性； (4)线性范围； (5)稳定性； (6)精度； (7)成本； (8)自制传感器（特殊场合、没办法）。
1.4.1 传感器静态特性的一般描述
y f x ai x
ydij
1 m yuij ydij yi 2m j 1
标定曲线
xi， yi
1.4.2 传感器的静态标定
活塞压力计标定压力
示意图
3）静态标定-压力传感器
标定设备： 液体压力计、活塞式压力计和 压力定点方法。 活塞式压力计是基于帕斯卡 原理和平衡原理进行工作的。 标定方法：加载法和卸载法 注：不同原理的传感器，配用 不同的二次仪表。
现代检测技术及仪器
第一讲 绪论 1.4 传感器检测系统基本特性
1.4 传感器检测系统基本特性
1.4.0 传感器的性能要求
1）理想传感器的特点
(1) 传感器的输出量只对特定输入量敏感； (2) 传感器的输出量与输入量呈惟一、稳定的对应关系，最好为 线性关系； (3) 传感器的输出量可实时反映输入量的变化。 实际中，传感器在特定的、具体的环境中使用，其结构、 元器件、电路系统以及各种环境因素均可能影响整体性能。
曲线。
U-x特性曲线
1.4.3 传感器的主要静态性能指标及其计算
1） 测量范围 装置的测量误差处于允许极限内，它所能测量 的被测量值范围。 （xmin, xmax） 2）量程 装置示值范围上、下限之差的模。 xmax - xmin
1.4.3 传感器的主要静态性能指标及其计算
3） 静态灵敏度