教材（1）：定价37元，售价30元
王俊杰等：检测技术与仪表，武汉理工大学出版社，2002年
教材（2）：定价29元，售价24元
张毅、张宝芬、曹丽、彭黎辉：自动检测技术及仪表控制系统，化学工业出版社，2004年（第二版）
实验课（4学时）：一个下午，四个实验，一个报告（第6-12周，分组和时间待定）
温度测量压力测量流量测量物位检测
概论、测量的基本概念
测量误差分析、测量不确定度机械量检测
（位移，速度，加速度）气体成分分析和气体传感器
第9-16周
（彭黎辉副教授)
第1-8周
（曹丽副教授）
实验课安排
•实验课（4学时）：
•一个下午，四个实验，一个报告
（第6-12周，时间和分组名单待定）
•实验课地点: 中央主楼430室
•实验课负责：刘淑萍老师，博士生助教2名•实验题目:
1.金属箔式应变计—应变电桥；
2.双孔应变传感器—称重实验；
3.温度传感器—热电偶测温和标定实验；
4.电感传感器—差动变压器和零残余电压补偿；
5.光纤传感器—位移测量；动态测量
6.CCD 图像传感器—测径，莫尔条纹计数
检测原理（本科必修）
第1周: 检测概论（基本概念/术语、原理多样性）第2周: 误差分析、测量不确定度
第3周: 位移检测（零位法/偏位法、差动检测）第4周: 距离检测（信号调制、三角测量法）第5周: 速度检测（速度方向、相关法测速）第6周: 加速度检测（伺服传感器）
第7周: 气体传感器（浓度检测、成份分析）
检测原理（秋季学期）
第8周: 温度测量（1）第9周: 温度测量（2）第10周: 压力测量（1）
第11周: 五一休息（实验课学时）第12周: 物位测量（1）第13周: 流量测量（1）第14周: 流量测量（2）第15周: 复习总结
第16周: （实验课学时）
课程要求
•期末半开卷考试（允许带一张A4提纲纸）
•综合考察：作业、实验报告、出勤率、考试成绩
•听课，理解，联系实际•不能出席要向课代表请假•不迟到
联系方法: 中主434、Tel:62792559
caoli@tsinghua.edu
名词术语
•检测、测量、计量
Measurement, Measure, -meter ，scale, gauge •仪器、仪表
Instrument, Instrumentation •传感器、敏感元件Sensor, Transducer •
变送器、调节器、执行器
Transmitter, Regulator, Actuator,•测试、测控Instrument and Control •
感知、遥感
Detection ，Remote Sensing
传感器及检测仪表的种类分类•按检测参量：如温度、压力、流量、位移、加速度等
（电工量、热工量、机械量、物性和成分量、光学量、状态量）•按传感原理或反应效应：光电，压电，热阻等
•按能量来源：有源传感器（能量转换型，如压电、热电、光电式），
无源传感器（能量控制型，如压阻、电容式）等
•按传感器材料：导电体、半导体、有机、无机材料、生物材料等•按应用领域：化工、电力、建筑、交通、科学计量等
汽车仪表识别•按能量类型：机械式、电动式、气动式、光能式等
•按输出响应形式：如连续式和开关式等。
•按输出信号形式：如模拟量和数字量等。
•按输出信号远传功能：就地显示仪表和无线数据传输等
•按应用场所：普通型、隔爆型及本质安全型
•…检测与控制系统的组成
检测仪表与控制
装置
检测仪表与控制
装置
系统界面
系统界面
传感器
传感器人
机
界
面
人
机
界
面
检
测
控
制
对
象
检
测
控
制
对
象
操
作
人
员
操
作
人
员
其他系统的
仪器装置
其他系统的
仪器装置
执行器
执行器
如（温度检测，阀门控制，目标参数设置）
检测仪表的组成
敏感元件测量
电路处理传输显示
被测参数
对传感器或检测系统基本要求
•准确性和精密性(Accuracy, Precision)
•稳定性(High Reliability, Stability)
•高灵敏度(High Sensitivity)
•高分辨率(High Resolution)
测量的基本概念
•传感器或仪表的输入输出特性•测量灵敏度和线性度
•测量范围、上下限、量程•零点迁移、量程迁移
•滞环、死去和回差
•测量精度等级
•重复性和再现性
灵敏度和分辨率
非线性误差、线性度
y
S
x
∆
=
∆
max
∆
输入
输出
理论
实际线性仪表：S一定
max100%
∆
=×
非线性误差
量程
零点迁移和量程迁移
输入(被测量)输出0
100%
100%
零点迁移量程迁移
如何利用零点迁移和量程迁移
时间t
0输出(V)5
10
15
滞环、死区和回差
输入
输出
下降曲线
上升曲线测量精度等级
输入(被测量)
输出
0标准输入输出特性曲线实际上升校验曲线实际下降校验曲线误差上限
误差下限
精度等级0.5级：基本误差不超过量程的±0.5%
基本误差限
重复性和再现性
（随机性）（稳定性）(不包括滞环和死区) （包括）
输入
输出
重复性
再现性
测量所涉及的知识范围
•
经典的测量智慧
-刻度线的吻合，视觉判断-放大测量，提高测量精度-平衡测量，抵消其他干扰
-中医（望、闻、切、问），综合诊断•
成熟的工业自动化仪器仪表技术•测量法规
•
现代检测技术-结构化测量-非接触测量-微小信号测量-工艺和安装技术-通信和网络技术┅
•
行业专家、对象研究、原理研究
1.水银压力计
2.压力表
3.电子血压计
（弹性敏感元件）（半导体压力传感器）被测对象研究：心脏泵血
一个心动周期中的血压的变化各类血管中的血压的变化臂带内压力和柯式音产生的关系
柯式音出现次序
柯式音与噪声频谱分布
指纹输入的传感原理
（1）棱镜光学法
经过空气层反射和在隆线与
镜面交界处的直接反射不同
指纹输入的传感原理-2
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