1.測量誤差——儀表測得的測量值與被測真值之差
絕對誤差：
相對誤差：
2.檢測儀表基本效能指標
相對百分誤差、非線性誤差、變差都是穩態（靜態）誤差。
動態誤差是指檢測系統受外擾動作用後，被測變數處於變動狀態下儀表示值與引數實際值之間的差異。
1）測量儀表的準確度（精度）：
2）非線性誤差：通常非線性誤差用實際測得的輸入－輸出特性曲線（也稱為校準曲線）與理論直線的之間的最大偏差和測量儀表量程之比的百分數來表示
3）變差：在外界條件不變的情況下，使用同一儀表對被測變數在全量程範圍內進行正反行程（即逐漸由小到大和逐漸由大到小）測量時，對應於同一被測值的儀表輸出可能不等，二者之差的絕對值即為變差。
4）靈敏度
靈敏度是表徵檢測儀表對被測量變化的靈敏程度，它是指儀表輸出指標的線位移或角位移變化量和輸入被測引數變化量之比
5）分辨力：對於數字式儀表，分辨力是指數字顯示器的最末位的數字間隔所代表的被測引數的變化量。如數字電壓表顯示器末位乙個數字所代表的輸入電壓值。
3.測量系統中的常見訊號型別分類
從訊號種類來分：
1）位移訊號：是一種機械訊號，包括直線位移和角位移。在測量力、壓力、質量、振動等物理量時，要先把它們轉換成位移量再處理。
2）壓力訊號：包括氣壓訊號和液壓訊號，工業檢測中主要應用氣壓訊號。
3）電氣訊號：有電壓訊號、電流訊號、阻抗訊號和頻率訊號等。傳送快、滯後小、可遠距離傳遞、便於和電子計算機聯接。
4）光訊號：包括光通量訊號、干涉條紋訊號、衍射條紋訊號、莫爾條紋訊號等。可是連續的，也可是斷續（脈衝）式的。
從傳遞訊號的連續性的觀點來分：
1）模擬訊號：在時間上是連續變化的，在任何瞬時都可以確定其數值的訊號。可以變換為電訊號，即是平滑地、連續地變化的電壓或電流訊號。
2）數碼訊號：是一種以離散形式出現的不連續訊號，通常用二進位制數「0」和「1」組合的**序列來表示。數碼訊號變換成電訊號就是一連串的窄脈衝和高低電平交替變化的電壓訊號。
3）開關訊號：用兩種狀態或用兩個數值範圍表示的不連續訊號。
4.測量儀表的分類
1）根據所測引數的不同：壓力（差壓、負壓）測量儀表、流量測量儀表、物位（液位）測量儀表、溫度測量儀表、物質成分分析儀表及物性檢測儀表。
2）按表達示數的方式不同：指示型、記錄型、訊號型、遠傳指示型、累積型。
3）按精度等級及使用場合的不同：實用儀表、范型儀表和標準儀表，分別使用在現場、實驗室、標定室。
4）按儀表使用的能源不同：氣動儀表、電動儀表和液動儀表。
5．壓力的相關定義
在工程上，「壓力」定義為垂直均勻的作用於單位面積上的力，即物理學中的壓強。
絕對壓力是指物體所受的實際壓力；
表壓是指一般壓力表所測得的壓力，它是高於大氣壓力的絕對壓力與大氣壓力之差；
真空度是指大氣壓與低於大氣壓的絕對壓力之差，有時也稱為負壓。
6.根據敏感元件和轉換原理的不同，將壓力檢測儀表分為：
(1)液柱式壓力檢測一般採用充有水或水銀等液體的玻璃u形管或單管進行測量。
(2)彈性式壓力檢測它是根據彈性元件受力變形的原理，將被測壓力轉換成位移進行測量的。常用的彈性元件有彈簧管、膜片和波紋管等。
(3)電氣式壓力檢測它是利用敏感元件將被測壓力直接轉換成各種電量進行測量的儀表，如電阻、電荷量等。
這包括：
電容式差壓變送器：電容式差壓變送器採用差動電容作為檢測元件，先將壓力的變化轉換為電容量的變化，然後進行測量的，輸出訊號也是標準4～ 20madc電流訊號。
應變片壓力/差壓變送器：
當電阻體受外力作用時，電阻體的長度、截面積或電阻率會發生變化，即其阻值也會發生變化。這種因尺寸變化引起阻值變化稱為應變效應。
壓阻式（擴散矽）壓力/差壓變送器：因電阻率變化引起阻值變化稱為壓阻效應。
(4)活塞式壓力檢測它是根據液壓機液體傳送壓力的原理，將被測壓力轉換成活塞面積上所加平衡砝碼的質量來進行測量。
7.流量感測器
1）節流式流量計節流式流量計也稱為差壓式流量計，它是目前工業生產過程中流量測量最成熟、最常用的方法之一。如果在管道中安置乙個固定的阻力件，它的中間開乙個比管道截面小的孔，當流體流過該阻力件時，由於流體流束的收縮而使流速加快、靜壓力降低，其結果是在阻力件前後產生乙個較大的壓差。壓差的大小與流體流速的大小有關，流速愈大，差壓也愈大，因此只要測出差壓就可以推算出流速，進而可以計算出流體的流量。
把流體流過阻力件使流束收縮造成壓力變化的過程稱節流過程，其中的阻力件稱為節流件。
作為流量檢測用的節流件有標準的和特殊的兩種。
標準節流件包括標準孔板、標準噴嘴和標準文丘里管。
節流裝置包括節流件、取壓裝置和符合要求的前後直管段
標準節流裝置是指節流件、取壓裝置都標準化，前後直管段符合規定要求，可以直接投入使用
2）轉子流量計：在工業生產中經常遇到小流量的測量，因其流體的流速低，這就要求測量儀表有較高的靈敏度，才能保證一定的精度。轉子流量計特別適宜於測量管徑50mm以下管道的流量，測量的流量可小到每小時幾公升
3）渦輪流量計：流體衝擊渦輪葉片，使渦輪旋轉，渦輪的旋轉速度隨流量的變化而變化，通過渦輪外的磁電轉換裝置可將渦輪的旋轉轉換成電脈衝
4）電磁流量計：當導電的流體在磁場中以垂直方向流動而切割磁力線時，就會在管道兩邊的電極上產生感應電勢，感應電勢的大小與磁場的強度、流體的速度和流體垂直切割磁力線的有效長度成正比
5）橢圓齒輪流量計
8.熱電勢感測器
1）熱電偶測溫原理
熱電效應：兩種不同材料的導體（或半導體）組成乙個閉合迴路，當兩接點溫度t和不同時，則在該迴路中就會產生電動勢的現象。
接觸電動勢：由於兩種不同導體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電動勢。
溫差電動勢：同一導體的兩端因其溫度不同而產生的一種電動勢。
中間導體定律：在熱電偶測溫迴路內，接入第三種導體時，只要第三種導體的兩端溫度相同，則對迴路的總熱電勢沒有影響。
中間溫度定律：在熱電偶測溫迴路中，tc為熱電極上某一點的溫度，熱電偶ab在接點溫度為t、t0時的熱電勢等於熱電偶ab在接點溫度t、tc和tc、t0時的熱電勢和的代數和，即
2）熱電阻感測器
熱電阻感測器是利用導體或半導體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進行測溫的。
熱電阻廣泛用來測量－200～850℃範圍內的溫度，少數情況下，低溫可測量至1k，高溫達1000℃
目前最常用的熱電阻有鉑熱電阻和銅熱電阻
內部引線方式：二線制、三線制和四線制
3）熱敏電阻感測器
熱敏電阻是利用半導體的電阻值隨溫度顯著變化這一特性製成的一種熱敏元件，其特點是電阻率隨溫度而顯著變化。
9.磁電式感測器
磁電感應式感測器又稱磁電式感測器， 是利用電磁感應原理將被測量（如振動、位移、轉速等）轉換成電訊號的一種感測器。
11.應變式感測器
應變：物體在外部壓力或拉力作用下發生形變的現象。
彈性應變：當外力去除後，物體能夠完全恢復其尺寸和形狀的應變。
彈性元件：具有彈性應變特性的物體。
應變式感測器是利用電阻應變片將應變轉換為電阻值變化的感測器。
工作原理：當被測物理量作用於彈性元件上，彈性元件在力、力矩或壓力等的作用下發生變形，產生相應的應變或位移，然後傳遞給與之相連的應變片，引起應變片的電阻值變化，通過測量電路變成電量輸出。輸出的電量大小反映被測量的大小。
結構：應變式感測器由彈性元件上貼上電阻應變片構成
應用：廣泛用於力、力矩、壓力、加速度、重量等引數的測量
應變效應：即導體或半導體材料在外界力的作用下產生機械變形時，其電阻值相應發生變化， 這種現象稱為「應變效應」。
比如：1）應變式力感測器
被測物理量：荷重或力
主要用途：作為各種電子稱與材料試驗機的測力元件、 發動機的推力測試、 水壩壩體承載狀況監測等。
力感測器的彈性元件：柱式、筒式、環式、懸臂式等
2）應變式壓力感測器
主要用來測量流動介質的動態或靜態壓力
應變片壓力感測器大多採用膜片式或筒式彈性元件。
3）應變式容器內液體重量感測器
4）應變式加速度感測器
12.壓電式感測器
壓電效應：某些電介質，當沿著一定方向對其施力而使它變形時，內部就產生極化現象，同時在它的兩個表面上便產生符號相反的電荷， 當外力去掉後，又重新恢復到不帶電狀態的一種現象。
壓電式感測器：基本原理是利用壓電材料的壓電效應這個特性，即當有力作用在壓電材料上時，感測器就有電荷（或電壓）輸出。
分為：壓電式測力感測器、壓電式加速度感測器
12.控制器的作用
將被控變數測量值與結定值進行比較，然後對比較後得到的偏差進行比例、積分、微分等運算，並將運算結果以一定的訊號形式送往執行器，以實現對被控變數的自動控制。
分為： 模擬調節器（控制演算法由電路實現）、數字控制器（含cpu，控制演算法由程式實現）
14.執行器的構成：
執行機構和控制（調節）機構
執行機構——根據控制訊號產生推力(薄膜、活塞、馬達…)。
它是執行器的推動裝置，根據控制訊號的大小，產生相應的輸出力f和位移m(直線位移l或角位移θ)，輸出力f用於克服調節機構中流動流體對閥芯產生的作用力或作用力矩，以及摩擦力等其他各種阻力，位移(l或θ)用於帶動調節機構閥芯動作 ，推動控制機構動作，所以它是將訊號的大小轉換為閥杆位移的裝置。
控制機構——根據推力產生位移或轉角，改變開度。
它是執行器的控制部分，它直接與被控介質接觸，控制流體的流量。所以它是將閥杆的位移轉換為流過閥的流量的裝置。
手操機構——手輪機構的作用是當控制系統因停電、停氣、控制器無輸出或執行機構失靈時，利用它可以直接操縱控制閥，以維持生產的正常進行。
15.執行器的分類
按使用的能源形式分類：氣動執行器（氣動閥）、電動執行器（電動閥）、液動執行器
按閥門的輸出分類：連續式(0～100％)（調節閥）、開關式(on/off)
按使用的調節機構分類：直行程式調節機構和角行程式調節機構
16.執行器的作用方式
從安全生產的角度來確定正反作用：
正作用：當輸入訊號增大時，執行器的開度增大，即流過執行器的流量增大。
氣動調節閥通常稱為氣開閥。
反作用：當輸入訊號增大時，流過執行器的流量減小。
氣動調節閥通常稱為氣關閥。
16.執行機構的分類：
氣動執行機構和電動執行機構
其中氣動執行機構分為薄膜式與活塞式，薄膜式與活塞式執行機構又可分為有彈簧和無彈簧兩種。
17．調節機構調節機構是執行器的調節部分，在執行機構的輸出力和輸出位移作用下，調節機構閥芯的運動，改變了閥芯與閥座之間的流通截面積，即改變了調節閥的阻力係數，使被控介質流體的流量發生相應變化。
感測器總結
第1章 感測器技術基礎 1 p2 乙個完整的自動測控系統一般由感測器 測量電路 顯示記錄裝置 或調節執行設定 和電源四部分組成。自動測控系統可分為開環和閉環兩種。感測器的主要作用 是將被測非物理量轉換成與其有一定關係的電量。2 p15 遠距離傳輸輸出電流國際上規定為4 20ma。訊號為0時對應4ma...
感測器考試總結
何放 1.1 地位是構成現代資訊科技的三大技術之一，是資訊採集 感官 1.2 定義 把非電量以一定精度轉化為與之對應的電量的測量裝置。組成 由敏感元件 轉換元件 測量電路組成。分類 輸入量 工作原理 物理現象 能量關係 輸出現象。1.3 發展趨勢 新型 可靠 整合 微型 新材料 仿生 融和。1.4 ...
感測器選擇總結
選擇題1.自感感測器或差動變壓器採用相敏檢波電路最重要的目的是為了 a 提高靈敏度 b 將輸出的交流訊號轉換成直流訊號 c 檢波後的電壓能反映檢波前訊號的相位和幅度 d 減小體積 2 當變間隙式電容感測器兩極板間的初始距離d增加時，將引起感測器的 a 靈敏度增加b 靈敏度減小 c 非線性誤差增加 d...