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传感与检测

1289 个字 预计阅读时间 5 分钟

课程信息

各种检测技术和仪表

  • 期末 60%
  • 半开卷 1 A4
  • 实验课(25%)
  • 平时互动 15% 平时作业一共7次,再加一个期中大作业(其实就是一张卷子)算是有8次作业,难度不大,基本是课后习题,大部分网上也能搜得到。平时作业和期中作业建议一定要认真完成,尤其是期中作业,期末真的会考原题。以及最后期末涉及到的计算题基本在平时作业里也都是出现过的。
  • 冬学期开始上实验课。

而是按 3-1-2-4 顺序抄的(按照章节的重要度排序,保证把最重要考的最多的部分抄完,老师在复习课上也会提; 题型很固定,一般就是三道计算(虽然今年只有两道):准确度量程计算、热电偶计算、量程迁移计算。

宏观来讲二三章是考试重点

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本笔记只记录知识框架的思维导图和具体难理解的点,不做细节完全整理

计算题整理

期中考试讲解

热电偶

压力表等级选择

允许最大绝对误差应该使用压力范围的下界进行计算

量程迁移

测量标准差:两个公式都写

  • 使用真值:

  • 使用均值:

第二章——检测技术与检测元件

热电

两种原理:接触电势 & 温差电势

  • 对应关系加减法
  • 非线性,不能直接对应

电阻:要采用三线或四线接法,减少引线电阻的影响 电偶:对冷端进行温度补偿

光电

光敏三极管和二极管的理解

倍增管

磁电

为什么霍尔元件一般用半导体

霍尔系数 :\(K=\frac{1}{n\cdot q}\) 式中 ,\(n\) 为载流子密度 ,

一般金属中载流子密度很大,所以金属材料的霍尔系数系数很小 , 霍尔效应不明显;而半导体中的载流子的密度比金属要小得多,所以半导体的霍尔系数系数比金属大得多 , 能产生较大的霍尔效应

霍尔元件测转速

磁弹性

基于铁磁材料的磁弹性效应:受外力作用产生内应力 ,引起磁阻或磁导率的变化

磁致伸缩效应

用来描述这种长度变化的程度,定义为材料长度变化量与原始长度的比值,即 \(\lambda = \frac{\Delta l}{l}\)

压磁效应

当铁磁材料受到外力作用(如压力或拉力)时,其磁导率(即材料对磁场的响应能力)会发生变化 \(\frac{\Delta \mu}{\mu} = \frac{2\lambda}{B^2} \sigma \mu\)。其中,\(B\) 是磁感应强度,\(\sigma\) 是应力,\(\mu\) 是原始磁导率。

ex:负磁滞材料,受到正压力,磁畴向磁矢量垂直于正压力方向偏转,磁导率降低

压磁元件

一开始测量线圈平行,压一下之后,不平行

磁致伸缩原理的应用?

从应用角度讨论并分析压阻式(半导体应变片、压电式和压磁式检测元件各有什么特点

  • 压阻: 灵敏度高,受温度影响大;对快速系统和慢速系统都适用

  • 压电: 频率响应好,只能测快速变化,不能测恒力;只能适用快系统

  • 压磁: 功率大,灵敏度不足,反应速度慢;只能适用于慢系统

第二章 - 第三讲

核辐射式

利用被测物质对射线的吸收、散射、反射或射线对被测物质的电离作用

不关心还剩多少,只关心单位时间衰变多少

  • 放射性强度
  • 半衰期
  • 平均

盖革计数器

如何用核辐射式检测元件实现材料厚度、液体浓度、成份等的测量?

大气窗口:吸收比较弱的区域

超声波

人耳 20-20KHz

声场参量: - 声压(声压级:对数级dB) - 声强(声强级) - 声阻抗

横波不能在液体或气体介质中传播 表面波不能在液体或者气体介质中传播

仪器

敏感元件和显示装置必不可少

陀螺仪

在陀螺仪中,两个质量块运动速度方向相反,而大小相同。它们产生的科式力相反,从而压迫两块对应的电容板移动,产生电容差分变化。 电容的变化正比于旋转角速度

加速度计

三轴加速度计是一种惯性传感器,能够测量物体的 比力 ,即去掉重力后的整体加速度或者单位质量上作用的非引力。