第6章 温度检测技术
传感器原理及应用技术 第6章 霍尔传感器
小结
❖ 霍尔传感器是一种磁敏感元件，它是利用霍尔效应 工作的。霍尔效应产生的霍尔电势与通过的控制电 流以及垂直与霍尔元件的磁感应强度有关。利用霍 尔传感器可以测量最终能够转换成电流、磁感应强 度的物理量。由于霍尔元件的材料属于半导体，所 以把测量电路集成在一块芯片上，构成霍尔集成电 路。常见的霍尔集成电路有开关型和线性型。实际 应用中，常利用霍尔集成电路测量位移、磁场强度、 转速以及电流、电压。
磁特性分别如图所示，由于它们的BOP、BRP极性相同，所 以适用于单稳态开关、摩托车点火开关以及出租车计价器等。
❖
❖ （4）按温度特性分类
❖ 温度特性表明了IC的可靠性。民用品的可靠性低于工业品的 可靠性；工业品的可靠性不如军品的可靠性。通常军品级的 IC价位是民品级4～5倍。
❖ 通常划分温度等级如下：
❖ 1. 霍尔电机 ❖ 2. 霍尔汽车无触点电子点火器
❖ 在容器的上部安装上开关型霍尔集成电路，液体里放置一个 安有磁极的浮子，当容器内液体的液位达到检测位置时，霍 尔集成电路就会输出一个开关信号，控制其他设备的启停。
❖ 一些数控设备，尤其是机器人中，需要精确地决定移动部件的位 置。下图霍尔IC在位置检测中的应用。当安有磁极的可动部件移动 到指定位置时，霍尔IC就会输出控制信号。
高等职业教育电子信息类贯通制教材（机电技术专业）
传感器原理及应用技术 （第2版）
主 编 刘伟
电子工业出版社
第6章 霍尔传感器
❖ 6.1霍尔传感器及其集成电路 ❖ 6.2霍尔传感器的应用 ❖小 结
6.1霍尔传感器及其集成电路
❖ 6.1.1 霍尔传感器的工作原理 ❖ 6.1.2 霍尔集成电路
6.1.2 霍尔集成电路
《传感器与检测技术》习题解答
理论值
-2.7000 0.7300 4.1600 7.5900 11.0200 14.4500
端基法基准直线
误差Δ
非线性
正行程 反行程 误差Δ L
-0.0067 0.0067 0.0000
-0.1267 (0.0533) 0.0900
-0.1667 (0.0733) 0.1200
-0.1633 (0.0767) 0.1200
-2.7700 0.0633 0.0767 0.0700
0.0 0.6033 0.6767 0.6400 0.0733 0.0289 0.0111
0.6600 -0.0567 0.0167 0.0200
0.0 0.1
3.9933 7.4267
4.0867 4.0400 7.5133 7.4700
0.0933 0.0244 0.0867 0.0178
Tt
T1 T0 t2 t1
(t t1 )
对单个应变片，当温度变化时，由此引起的电阻相对变化量为
Rt R
t Tt
k( g
s )Tt
kT (t t1 )
kT
t
k( g
s)
T2 t2
T1 t1
其中，αt 为应变片材料的电阻温度系数，k 为应变片灵敏系数，αg 为试件（即梁）的膨胀 系数,αs 为应变片材料的膨胀系数。
arctan
800
1
0
2
1 400 2 800
arctan 0.5333 28.070
该传感器的振幅相对误差为
相位误差为 28.07O。
k() 1 100% 18% 1
（2）当用 f0 1200 Hz 、 0.4 的传感器测量 f 400 Hz 的信号时，同理可得：
超声检测第6章
6.3 耦合剂的选择
影响声耦合的主要因素： 1. 耦合层厚度 2. 工件表面粗糙度 3. 耦合剂声阻抗 4. 工件表面形状
6.3 耦合剂的选择
表面耦合损耗测定与补偿 1. 试块和工件在材质、反射体、探头、仪器相 同条件下，仅表面光洁度不同测出相同反射 体（声程相同）回波高度dB差。 2. 将试块上反射体回波高调至某高h，再提高 测得的dB值，即为补偿。
探头的选择
2.频率的选择（0.5~10MHz） 灵敏度 信噪比 近场区 指向性 从发现最小缺陷能力方面，可提高频率，但对 大工件因声程大频率增加衰减急剧增加。对粗 晶材料如降低频率，且减小晶片尺寸时，则声 束指向性变坏，不利于检测远场缺陷，所以应 综合考虑。
探头的选择
2.频率的选择（0.5~10MHz） 例如：从统计规律发现，当缺陷大小为λ/2 时，可稳定 地发现缺陷波。 对钢工件用2.5~5MHZ，λ为：纵波2.36~1.18 mm， 横波1.29~0.65mm，则纵波可稳定检测缺陷最小值 为：0.6~1.2mm之间，横波检测缺陷最小值为： 0.3~0.6mm之间。 对晶粒较粗大的铸件、奥氏体钢可采用较低的的频率， 如0.5~2.5MHZ比较合适，主要是提高信噪比，减少 晶粒反射。
第6章
脉冲反射法超声检测通用技术
6.1 检测面的选择和准备
检测面的选择应考虑以下几个方面： 1. 检测面应是平面或规则面的工件表面； 2. 检测面的粗糙度应≤6.3µm，表面应清除杂物，松动氧 化皮，毛刺，油污等。 3. 被检测缺陷的位置、取向； 4. 入射声束应尽可能垂直于缺陷反射面； 5. 被检工件的材质、坡口形式、焊接工艺等； 6. 根据探头的晶片尺寸、K值等确定检测面宽度； 7. 工件侧面反射波的影响； 8. 变型波的影响等。
第六章 质谱分析法
现代件 • 3. 1 色谱条件：色谱柱: AB5MS(30m×0.25mm×0.25μm)弹性石英毛细管柱， 进样口温度250℃，柱温60℃，恒温1min，以20 ℃ /min 升温至220 ℃，保持1 min，再以5℃ /min 升温至280℃，保持4min。载气He，柱流速1.0mL /min，分流比10∶1，进样量0.5μL。 • 3. 2 质谱条件：EI 离子源，电子能源70eV，扫描 范围29～450 u，四极杆温度150 ℃，离子源温度 230℃，电子倍增器电压2300V，GC－MS 接口温度 280℃，标准质谱图库Wiley7n.L。
现代食品检测技术第一部分——质谱分析
通过改变仪器实验条件来检验：
1）降低电子流电压——增加分子离子峰强度 （当电子轰击电压降低，强度不增加的峰 不是分子离子峰）。 2）采用化学电离源、场离子或场解吸源等电 离方法； 3）制备易挥发的衍生物，如通过甲基化、乙 酰基化、甲酯化、三甲基硅醚化、水解氧 化或还原等方法将样品制备成适当的衍生 物后再测定。
现代食品检测技术第一部分——质谱分析
2. 样品预处理 • 2. 1 不含油的水性样品此类样品包括饮用 水、果汁、功能饮料、可乐等饮料。准确 移取样品5mL(可乐样品需先超声振荡20 min 去除二氧化碳，有固形物的饮料先离 心取上清液)，加至10 mL 具塞刻度试管中， 准确加入正己烷2.0 mL，充分旋涡混合， 静置分层，取上清液进行GC－MS 分析。
现代食品检测技术第一部分——质谱分析
质谱是应用最为广泛的方法之一，它可以 为我们提供以下信息： a) 样品元素组成； b) 无机、有机及生物分析的结构——结构不同， 分子或原子碎片不同(质荷比不同) c) 复杂混合物的定性定量分析——与色谱方法 联用(GC-MS) 。
自动检测技术及应用课后习题答案
自动检测技术及应用课后习题答案第二版检测技术的选择题（上）2022年01月06日星期四14:57第一部分思考题与习题答案1.单项选择题1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为C级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买B级的压力表。
A.0.2B.0.5C.1.0D.1.52）某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是BA.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.精度等级3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。
这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的C左右为宜。
A.3倍B.10倍C.1.5倍D.0.75倍4）用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于D用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于AA.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差5）重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了DA.提高精度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提高可靠性2.各举出两个非电量电测的例子来说明1）静态测量；2）动态测量；3）直接测量；4）间接测量；5）接触式测量；6）非接触式测量；7）在线测量；8）离线测量。
3.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求：1）该表可能出现的最大绝对误差为AA.1℃B.0.5℃C.10℃D.200℃2）当示值为20℃时的示值相对误差为B，100℃时的示值相对误差为CA.1℃B.5％C.1％D.10％4.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为250V电压表，其精度应选B级。
自动检测技术及仪表-课后作业
1、教材P69第12题； 2、以上题目中的第4、5、6、7题。
第 三 讲
第四章 过程参数检测技术及仪表----过程参数的检测方法
1. 检测过程参数的作用是什么？工业上常见的过程参数主要有哪些？ 2. 过程参数的测量方法有哪些？如何考虑选用测量方法。 3. 传感器、变送器的作用各是什么？二者之间有什么关系？ 4. 简述变送器的基本构成及理想输入输出特性，写出其输入输出表达式。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6. 一台温度变送器当输入信号从100℃变到900℃时，输出信号由4mA上升至
20mA，求此台仪表的灵敏度。 7. 测量80mA的电流信号，要求最大误差小于1.2mA，下列仪表选哪台合 适？
(a)、0~200mA 1.0级
(b)、0~100mA 1.0级
(c) 、 0~100mA 1.5级
本章节应完成的作业如下：
2、论述自动检测技术的发展趋势。
动 检 测 技 术 及 仪 表
杨
第二章：检测仪表系统的构成原理
1. 自动检测系统的基本构成是什么？各环节的作用是什么？ 2. 自动检测仪表及系统的种类主要有哪些？简述其发展方向。
3. 检测的基本方法有哪些？其特点是什么？如何确定检测方法。
4. 传感器的作用是什么？基本构成原理有哪能些? 5. 检测仪表系统的信号选择方法有哪能些？ 6. 提高仪表检测精度的方法.有哪能些？ 第 二 讲
教学课件 石油化工自动化及仪表(第2版)
数学模型。
第1章 绪论
1.1 石油化工自动化的意义及主要内容 1.2 自动控制系统的基本组成 1.3 自动控制系统的图形表示 1.4 自动控制系统的分类
通过本课程的学习，应能了解石油化工自动化的基本 知识，理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作 用；能根据工艺要求，与自控设计人员共同讨论和提出合 理的自动控制方案；能在工艺设计或技术改造中，与自控 设计人员密切合作，综合考虑工艺与控制两个方面，并为 自控设计人员提供正确的工艺条件与数据；能了解化工对 象的基本特性及其对控制过程的影响；能了解基本控制规 律及其控制器参数与被控过程的控制质量之间的关系；能 了解主要工艺参数（温度、压力、流量、物位及组分）的
基本测量方法和仪表的工作原理及其特点；
在生产控制、管理和调度中，能正确地选用和使用常见 的测量仪表和控制装置，使它们充分发挥作用；能在 生产开停车过程中，初步掌握自动控制系统的投运及 控制器的参数整定；能在自动控制系统运行过程中， 发现和分析出现的一些问题和现象，提出正确的解决 办法。
石油化工生产过程自动化是一门综合性的技术学科。 对于熟悉石油化学工程的工艺及设备人员，如能再学 习和掌握一些检测技术和控制系统方面的知识，必能 在推进中国的石油化工自动化事业中，起到事半功倍 的作用。
1.1.2 非自动化专业人员学习自动化知识的意义
由于现代自动化技术的发展，在石油化工行业，生产 工艺、设备、控制与管理已逐渐成为一个有机的整体， 因此，一方面，从事石油化工过程控制的技术人员必须 深入了解和熟悉生产工艺与设备；另一方面，非自动化 专业技术人员必须具有相应的自动控制的知识。现在， 越来越多的非自动化专业技术人员认识到，学习自动化 及仪表方面的知识，对于管理与开发现代化石油化工生 产过程是十分重要而且必要的。
温度检测电路
第１章绪论引言温度检测在自动控制系统电路设计中的使用是相当广泛的，系统往往需要针对控制系统内部以及外部环境的温度进行检测，并根据温度条件的变化进行必要的处理，如：补偿某些参数、实现某种控制和处理、进行超温告警等。
因此，对所监控环境温度进行精确检测是非常必要的，尤其是一些对温度检测精度要求很高的控制系统更是如此。
良好的设计可以准确的提取系统的真实温度，为系统的其他控制提供参考；而相对不完善的电路设计将给系统留下极大的安全隐患，对系统的正常工作产生非常不利的影响。
本文结合实践经验给出两种在实际应用中验证过的设计方案。
设计要求1.确定设计方案画出电路图2.完成所要求的参数计算3.对电路进行焊接与组装4.对电路进行调试5.写出使用说明书设计题目和设计指标设计题目：温度检测电路技术指标：1. 量程：0-30摄氏度2. 两位数码管显示设计功能1. 温度检测2. 信号调理3. 数码显示硬件设计1.传感器可选择LM35（因为热敏电阻的精度不高）。
2.模数转换，译码可选择集成芯片ICL7107芯片。
3.显示电路可以选择数码管三位显示室温。
需要做的工作1.器件选型2.原理图绘制3.各个流程设计4.仿真之后做出实物第２章电路的方框图数字温度计电路原理系统方框图数字温度计电路原理系统方框图，如图1-1所示。
图1-1 电路原理方框图方框图工作流程介绍通过温度传感器采集到温度信号，经过放大电路送到A/D 转换器，然后通过译码器驱动数码管显示温度。
在温度采集过程中我们选择多种传感器进行比较，但我们最终选择LM35温度传感器，因为它校准方式简单，使用温度范围适中。
在A/D转换和译码的过程中，我们选择了ICL7107芯片，因为他集模数转换与译码器于一体，使得外围电路简单，易于焊接，而且抗干扰能力强。
第3章单元电路设计和器件的选择温度采集电路的设计工作原理传感器电路采用核心部件是 LM35AH，供电电压为直流15V 时，工作电流为120mA，功耗极低，在全温度范围工作时，电流变化很小。