第一章：測量: 指確定被測物件屬性量值為目的的全部操作 。測試：人們從客觀事物中提取所需資訊，藉以認識客觀事物，並掌握其客觀規律的一種科學方法。
測試的基本任務：（1）提供被測物件（如產品）的質量依據；（2）提供機械工程設計、製造、研究所需的資料；（3）分析研究各種因素間的相互關係和影響；（4）監測裝置執行過程和裝置故障診斷；（5）許多任務程問題在理論上尚不完善，可通過測試資料去發現和研究其規律性。
訊號分析處理的目的是揭示事物的本質，即獲取資訊。雜訊：疊加在有用訊號中的無用訊號，如工頻雜訊。
訊雜比snr：有用訊號與無用訊號之比。snr=20lg(vs/vn)=10lg(ps/pn)
試驗裝置：將被測物件的內在聯絡充分地暴露出來以便進行有效的測量。 測量裝置（感測器+後續電路）：
拾取被測物件所輸出的特徵訊號並使其轉換成便於測量的物理量或電訊號，並將其傳輸、變換、放大、運算等使之成為易於處理和記錄的訊號。 資料處理裝置：進行資料處理，以排除干擾、估計資料的可靠性以及抽取訊號中各種特徵資訊。
記錄裝置：將測試、分析的結果記錄或顯示，得到所需要的資訊。測試過程：
1了解和分析測試物件的特徵，明確測試目的；2選用專門的儀器裝置；3設計合理的實驗方法；4進行必要的資料處理，獲取被測物件的有關資訊的量值。
第二章：靜態測量：在測量過程中，被測量不隨時間的改變而發生變化，或者隨時間變化但變化緩慢以致可以忽略的測量。
動態測量：被測物理量隨時間變化的測量。 靈敏度：
是指測試系統在靜態測量時，輸出與輸入的變化量之比的極限值。 線性度：定度曲線接近擬合直線的程度。
穩定性：測試系統在一定的工作條件下，即使保持輸入訊號不變，其輸出訊號也可能隨時間或溫度的變化而發生緩慢變化的特性，穩定性的指標：時間上的穩定性，以穩定度ξs表示；測試儀器外部環境和工作條件變化所引起的示值的不穩定性，以各種影響係數（如βt、βv）表示。
形變效應：金屬導體在外力作用下發生機械變形時，其電阻值隨著它所受機械變形(伸長或縮短)的變化而發生變化的現象，稱為金屬的形變效應。壓阻效應：
半導體材料受到應力作用時，其電阻率會發生變化，這種現象稱為壓阻效應。漂移：測試系統在正常使用的條件下，系統的輸入量不發生任何變化，而系統的輸出量在經過一段時間後卻發生了變化的現象。
零漂：當輸入量為零時，測試系統也會有一定的輸出的現象。溫漂：
若這種變化是因溫度而發生，則稱其為溫漂。 一階系統的主要動態特性引數是時間常數τ（截止頻率：），二階系統的主要動態特性引數是固有頻率ωn和阻尼比ξ（0.
6~0.8 最佳：0.
707）。不失真傳遞的條件：1、系統的幅頻特性在輸入訊號x（t）的頻譜範圍內為常數；2、系統的相頻特性φ（ω）是過原點且具有負斜率的直線。
三章：感測器的定義:廣義：
能夠感受規定的被測量並按照一定的規律轉換成可用輸出訊號的器件或裝置，通常由敏感原件和轉換元件組成。狹義：將非電訊號轉換成電訊號的器件。
分類：按構成原理，結構型和物性型；按能量轉換情況，能量控制型感測器（有源）和能量轉換型感測器。
四章：電阻應變式感測器特點: ①精度高，測量範圍廣，能適應各種惡劣環境； ②使用壽命長，效能穩定可靠,**低廉，品種多樣； ③結構簡單，體積小，重量輕； ④頻率響應較好，可用於靜態測量和動態測量；⑤應變片貼上在試件上對其工作狀態和應力分布沒有影響；⑥缺點：
大應變狀態下有較明顯的非線性；輸出訊號較弱。 金屬應變片的優點：穩定性好，溫度特性好；缺點：
靈敏度係數小（k0=1.7~3.6）。
半導體應變片的特點： ① 靈敏度非常高，比比金屬絲的要高50～100倍，有時感測器的輸出不需放大可直接用於測量；②解析度高，例如測量壓力時可測出10～20pa的微壓；③測量元件的有效面積可做得很小，故頻率響應高；④可測量低頻加速度和直線加速度；⑤ 最大的缺點是溫度誤差大，故需溫度補償或恆溫條件下使用；⑥單臂電橋測量時，其非線性誤差較大。
電感式感測器：利用線圈自感或互感的變化來實現測量。電磁感應：
當環鏈著某一導體的磁通發生變化時，導體內就出現電動勢的現象。缺點：頻率響應低，不宜用於快速測量。
差動變壓器式感測器是一種線圈互感隨銜鐵位移變化的變磁阻式感測器。可以測量1~100mm機械位移，其優點是測量精度高，靈敏度高，結構簡單，效能可靠。 電渦流效應：
根據法拉第電磁感應原理，塊狀金屬導體置於變化的磁場中或在磁場中作切割磁感線運動時，導體內產生呈渦旋狀的感應電流（電渦流）的現象。渦流貫穿深度：。
根據渦流感測器激勵電流頻率的高低，可以分為高頻反射式和低頻透射式。渦流效應：電渦流的產生必然消耗一部分能量，從而使產生磁場的線圈阻抗發生變化的現象。
對於高頻反射式，被測物體的電導率越高，感測器的靈敏度也越高。 對於低頻透射式，測量薄板時應選用較高頻率，測量厚板時應選用較低頻率。渦流式感測器的應用：
①位移、振幅測量,它的檢測範圍小的為0~1mm，大的可達0~40mm，解析度一般可達滿量程的0.1%。渦流式感測器的頻率特性從零到幾千赫茲的範圍內都是平坦的，故能作靜態位移測量，特別適合低頻振動測量。
②轉速測量：。③金屬零件表面裂紋檢查。④無損檢測。
感應同步器（可以測量較大位移）：是利用電磁反應原理把兩個平面繞組間的位移量轉換成電訊號的一種位移感測器，分為直線型和圓盤型。直線型感應同步器：
相位工作法測量：（式中t為節距，標準節距為2mm），測量範圍取決於定尺的長度。
電容式感測器：①變極距型電容感測器，測量範圍為0.1~幾百um，k=εｓ/ｄ02，可見變極距型電容感測器的靈敏度並非常數，靈敏度是極板初始極距ｄ0函式，ｄ0越小，靈敏度越高。
而差動式感測器不僅使靈敏度提高了一倍，而且非線性誤差大大減小了。②變面積型電容感測器，包括平面線位移型、角位移型、柱面線位移型，它們的測量範圍大，可以測較大線位移和角位移。其輸出特性是線性的，適合測量較大的位移。
平面線位移型的靈敏度k（k=—εｓ/ｄ）為常數，增大極板長度b，減小間距d，可使靈敏度提高，極板寬度a的大小不影響靈敏度，但也不能過小，否則邊緣影響增大，非線性將增大。單極板角位移型的改變量與角位移成線性關係。柱面線位移型具有良好的線性，實際應用中，為改善感測器的特性和減少外界因素的影響，提高其靈敏度，此類感測器也常製成差動式。
③變介電常數型電容感測器。用得非常少。
壓電式感測器（一般測力）：是以某些物質的壓電效應為基礎的一種發電式感測器。 壓電效應：
某些物質，如石英，當受到外力作用時，不僅幾何尺寸會發生變化，而且內部也會被極化，表面會產生電荷；當外力去掉時，又重新回到原來的狀態的現象。具有壓電效應的電介物質（石英晶體、鈦酸鋇、鋯鈦酸鋇）稱為壓電材料。 正壓電效應：
是指當晶體受到某固定方向外力的作用時，內部就產生電極化現象，同時在某兩個表面上產生符號相反的電荷；當外力撤去後，晶體又恢復到不帶電的狀態；當外力作用方向改變時，電荷的極性也隨之改變。 逆壓電效應：是指對晶體施加交變電場引起晶體機械變形的現象。
前置放大器有電壓放大器（連線電纜不能太長）和電荷放大器（更好，常用）。前置放大器的作用：①將感測器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出；②放大感測器輸出的微弱訊號。
測量電路關鍵在於高阻抗的前置放大器。輸出電壓：（q為輸入電荷，為放大器的反饋電容），其輸出靈敏度不受電纜分布電容的影響。
磁電式感測器（只適用於動態測量、抗干擾能力強、速度感測器、無源型）：是利用電磁感應原理將被測量（振動、位移、轉速）轉換成電訊號的一種感測器。工作原理：
（φ為通過線圈的磁通、n為線圈匝數、為磁通變化率、e為感應電動勢） 分類：變磁通式和恆磁通式。
光電感測器：是將入射光的光通量轉換為電量的一種感測器，它的原理是光電元件的光電效應。
外光電效應：在光線作用下，物質內的電子逸出物體表面向外發射的現象。（光電管和光電倍增管） 內光電效應：
受光照物體(通常為半導體材料)電導率發生變化(即電阻值發生改變)或產生光電動勢的效應的現象。內光電效應按其工作原理分為兩種：光電導效應和光生伏特效應。
光電導效應：半導體材料受到光照時會產生電子--空穴對，使其導電性能增強，光線愈強，阻值愈低，這種光照後電阻率發生變化的現象。
感測器的低頻響應範圍：①為了擴大感測器的低頻響應範圍，就必須提高迴路的時間常數；②提高測量迴路的電阻；③放大器的輸入電阻越大，測量迴路的時間常數就越大，感測器的低頻響應也越好。
感測器的選用原則：靈敏度（線性範圍內，越高越好）、響應特性（時間上，延遲的時間越短越好；頻率上，所測範圍內，保持不失真傳遞）、線性範圍（線性範圍愈寬，工作量程愈大）、穩定性(穩定性是表示感測器經過長期使用以後，其輸出特性不發生變化的效能)、精確度（滿足整個測量系統的精度要求，並不是越高越好）、測量方式
第七章：訊號的分類：訊號描述：
確定性訊號（可以用明確的數學關係式來描述）與非確定性訊號（不能用明確的數學表示式描述）；訊號的幅值和能量：能量訊號（時間限定）與功率訊號（無限時間）；連續性：連續時間訊號（模擬訊號）與離散時間訊號（取樣訊號+數碼訊號）。
取樣訊號：時間離散而幅值連續；數碼訊號：時間離散而幅值量化。
；；；；
週期訊號的頻譜的特點：離散性；諧波性；收斂性。傅利葉變換：
傅利葉變換存在的充要條件：1、在範圍內滿足狄里赫利條件； 2、絕對可積 3、為能量有限訊號均值μx反映了訊號變化的中心趨勢；均方值ψx反應訊號的能量或強度；方差б2x反映了訊號圍繞均值的波動程度。傅利葉變換的主要性質：
線性特性、時移性、頻移性、時間比例性
相關函式：
自相關函式
若訊號為實功率訊號互相關技術還用於檢測管道洩漏位置。
相關函式的性質：①自相關函式是的偶函式，rx()=rx(- )；②互相關函式為非奇非偶函式，但滿足: ；③當 =0 時，自相關函式具有最大值，即；④週期訊號的自相關函式仍然是同頻率的週期訊號，但不保留原訊號的相位資訊；⑤頻率相同的兩週期訊號的互相關函式仍然是同頻率的週期訊號，且保留原來訊號的相位資訊；⑥兩個不同頻率的週期訊號互不相關；⑦隨機訊號的自相關函式將隨的增大快速衰減為零。
尤拉公式
第八章：直流電橋平衡條件：相對兩臂電阻乘積相等。
交流電橋平衡條件：相對兩臂阻抗模之乘積相等，相對兩臂阻抗角之和相等。電橋的和差特性表明相鄰兩橋臂電阻變化時鴿子引起的輸出電壓相減，相對兩橋臂電阻變化時各自引起的輸出電壓相加調製：
利用緩變訊號來控制、調節高頻振盪訊號的某個引數（a、f、φ）使其按緩變訊號的規律變化，即用乙個訊號去裝載另乙個訊號。調製的目的：解決微弱緩變訊號的放大及訊號的傳輸問題。
解調的目的：恢復被調製的訊號。
調幅：將乙個高頻正弦訊號（載波訊號）與測試訊號（調製訊號）相乘，是載波訊號幅值隨測試訊號的變化而變化。 幅值調製過程相當於頻率「搬移」，為避免調幅波xm(t)的重疊失真，要求載波頻率fz必須大於測試訊號x(t)中的最高頻率，即fz>fm，實際應用中，往往選擇載波頻率至少數倍甚至數十倍於測試訊號中的最高頻率。
截止頻率：幅頻特性值為所對應的頻率。
第九章：取樣定理：為保證取樣後訊號能真實地保留原始模擬訊號資訊，訊號取樣頻率必須至少為原訊號中最高頻率成分的2倍（工程中，3～5倍），即。
窗函式的選用原則：窗譜的主瓣要窄且高，以提高頻率解析度；旁瓣要小，正負交替接近相等，以減小頻譜能量洩露現象。
《感測器與檢測技術》串講
目錄 感測器與檢測技術 串講資料 1 第一篇分章指導 1 第一章概述 1 第二章位移檢測感測器 6 第三章速度 加速度感測器 17 第四章力 扭矩和壓力感測器 23 第五章視覺 觸覺感測器 35 第六章溫度感測器 35 第七章氣敏 濕度 水份感測器 39 第八章感測檢測系統的構成 41 第九章訊號分...
感測器與檢測技術總結
第一章概述 一 感測器的作用是 感測器是各種資訊的感知 採集 轉換 傳輸和處理的功能器件，具有不可替代的重要作用。二 感測器的定義 能夠感受規定的被測量並按照一定規律轉換成可用輸出訊號的器件或裝置。三 感測器的組成 被測量量 敏感元件 轉換元件 基本轉換電路 電量輸出 四 感測器的分類 按被測量物件...
感測器與檢測技術試題
班級 姓名學號成績 一 填空 20分 1 測量系統的靜態特性指標主要有線性度 遲滯 重複性 分辨力 穩定性 溫度穩定性 各種抗干擾穩定性等。2分 2 霍爾元件靈敏度的物理意義是表示在單位磁感應強度相單位控制電流時的霍爾電勢的大小。2分 3 光電感測器的理論基礎是光電效應。通常把光線照射到物體表面後產...