现代检测技术及仪表考试重点

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1、第1章绪论1.1.1传感器的基本概念一、传感器的定义国家标准定义 “能感受（或响应）规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。”（当今电信号最易 于处理和便于传输） 通常定义“能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置” 或“能把非电量转换成电量的器件或装置”。二、敏感器的定义把被测非电量转换为可用非电量的器件或装置1、当X二Z即被测非电量X正是传感器所能接受和转换的非电量（即可用非电量）Z时，可直接用传感器将被测非电量X转换成电量Y。2、当X丰Z即被测非电量X不是传感器所能接受和转换的非电量（即 可用非电量）Z时，就需要在传感器前面增加一个敏感器，把被测非电量X 转换为该传

2、感器能够接受和转换的非电量（即可用非电量）Z。1.2.2 传感器的分类和命名法一、传感器的类型化学传感器阻抗型传感器 电压型传感器生物传感器I物理传感器物性型传感器j模拟式传感器结构型传感器数字式传感器二、传感器的分类方法：按照被测的非电量分类，按照输出量的性质1.3检测仪表与系统概述1.2.1 检测仪表与系统的基本组成传感器:把被测的非电量变换成电量测量电路:把传感器的输出电量变成电压或电流信号显示装置:显示测量结果。模拟显示数字显示图像显示1.3.2 常规检测仪表与系统的基本类型、普通数字式检测仪表(a) 模数转换式一一A/D转换器把直流电压转换成数字(b) 脉冲计数式计数器对传感器脉冲进

3、行计数三、微机化检测系统具有普通的模拟式和数字式检测仪表所没有的新特点和新功能(1) 自动调零功能(2) 量程自动切换功能(3) 多点快速测量(4) 数字滤波功能(5) 自动修正误差(6) 数据处理功能(7) 多媒体功能(8) 通信或网络功能(9) 自我诊断功能第2章 检测系统的基本特性2.1.2 检测系统的静态性能指标一、测量范围和量程1、测量范围：( x x )x 检测系统所能测量到的最小被测输入量(下限) xmin检测系统所能测量到的最大被测输入量(上限)。max2、 量程：L = |x x |max min二、灵敏度 SS = lim(空)=空AxtOdx串接系统的总灵敏度为各组成环节

4、灵敏度的连乘积S = S S S123三、分辨力与分辨率1、分辨力：能引起输出量发生变化时输入量的最小变化量Ax分辨率：全量程中最大的 Axmin2、四、五、即|Ax与满量程L之比的百分数。minmin max精度(见第三章) 线性度 eL四、迟滞eHL max XyF.S.1OO%AH= max X 100%yF.S.回程误差一一检测系统的输入量由小增大(正行程)，继而自大减小(反行程)的测试过程中，对应于同一输入量，输出量的差值。AHmax输出值在正反行程的最大差值即回程误差最大值。第3章 误差分析与处理基3.1.1测量误差的概念及表达方式一、绝对误差一一测量值与真值之差Ax 二 x 一

5、x0X检测仪表指示或显示被测参量的数值即仪表读数或示值（测量值）X 0在一定时间、空间条牛下客观存在的被测量的真实数值（真值）， 一般情况下，理论真值是未知的，在工程上，通常用高一级标准仪器的测量值来代替 真值。二、相对误差（评定测量的精确度）Ax1、 实际相对误差8 = x 100%Ax0Ax2、 示值相对误差8 = x 100%兀x为了减小测量中的示值误差，当选择仪器、仪表量程时，应使被测量的数值接近满度值， 一般使这类仪器、仪表工作在不小于满度值23以上的区域。三、引用误差1、弓用误差一一示值绝对误差Ax与仪表量程L之比值qAxq =x 100%L2、最大引用误差qmax仪表量程内出现的

6、最大绝对误差 Ax 与该仪器仪表量程 L 之比值，即maxAxq =x 100%仪表在出厂检验时,其示值的最大引用误差监乂不能能超过其允许误差QAx（以百分数表示）即q = AX* 即该表的基本误差超出1.5级表的允许值。所以该表的精度不合格。但该表最大引用误差小 于2.5级表的允许值，若其它性能合格可降作2.5级表使用。例3-1-2测量一个约80 V勺电压，现有两块电压表：一块量程300 V 0.5级，另一块量 程100 V 1.0级。问选用哪一块为好？解 如使用300 V、0. 5级表、按式(3 - 1 -4) (3 - 1 -9求) 出其示值相对误差为300 x 0.5%80x 100%

7、 沁 1.88%女M使用100V 1.0级表，其示值相对误差为5 100 X 1.0% x 100% 沁 1.25%80可见由于仪表量程勺原因，选用1.0级表测量的精度可能比选用0.5级表为高。故选用100V 1.0 级表为好。一、随机误差随机误差5是测量吉果x与在重复条牛下对同一被测量进亍无限多次测量所得结果的平均ii值A之差。即5二x - A、A - liml工xi i n ins i =1 随机误差是测量值与数学期望之差，它表明了测量结果勺分散性，经常用来表征测量精密 度勺高低。随差越小，精密度越高。二、系统误差在相同测量条牛下,对同一被测量进行无限多次重复测1量所得吉果的平均值A与被测

8、量的 真值州之差。艮卩 = A A系统误差表明了测量结果偏离真值或实际值的程度。系统误差越小，测量就越准确。所以， 系统误差经常用来表征测量准确度的高低。三、粗大误差 在相同的条牛下，多次重复测量同一量时，明显地歪曲了测量结果的误差，称粗大误差，3.3系统误差的处理3.3.3系统误差的消除方法一、消除产生误差的根源二、对测量结果进亍修正三、采用特殊测量法1、恒定系差消除法(1) 零值法(2) 替代法(3) 交换法(4) 补偿法(5) 微差法(虚零法2、变值系差消除法3.4粗大误差的处理3.4.1粗大误差的判别2拉3.4.3 格拉布斯准则第四章 阻抗型传感器4.1电阻式传感器 4.1.1电位器式

9、传感器把位移瓦转换为电阻氏 工作原理L把位移直转换肯电压5三、结构形式线性电位器 图4-l-2(a)线绕电位器1.接触式L非线性电位器图4-l-2(h)1非线绕电位器 图4-1-12.非接触式光电电位器0 412 (c)4.1.2 电阻式应变传感器和固态压阻式传感器 一、电阻式应变传感器(一) 电阻应变效应应变使电阻变化(二) 电阻应变片丝式应变片金属应变片箔式应为片2 分类L薄膜应变片L半导体应变片3、安装粘贴在试件表面(应使应变片轴向与所测应变方向一致)4、应变片灵敏系数一一应变片电阻相对变化与粘贴处试件表面应变之比一AR / R=k 8 + k e = k （1 + aH ）8 = k&

10、R x x y y x x x8 试件表面纵向线应变8 试件表面横向线应变 xyk 纵向灵敏系数，横向灵敏系数 xy应变片灵敏系数小于应变电阻材料灵敏系数k = k （1 +aH） k kx x 05、温度误差的产生及危害1）温度误差产生原因 应变电阻随温度变化 试件材料与应变法的线膨胀系数不一致2）温度误差的危害一一产生应变测量误差即“虚假视应变”温度变化产生的应变片电阻的相对变化可折算成的“虚假视应变”为二、固态压阻式传感器（一）半导体压阻效应应力使半导体电阻率变化（二）固态电阻式传感器特点：在半导体硅材料基底上制成扩散电阻，作为测量传感元件，优点：无须粘贴，便于传感器的集成化缺点：易受温

11、度影响。4.1.3 热电阻和热敏电阻、热电阻金属电阻1. 电阻温度特性t Tt r T （正温度特性）2对热电阻材料的要求 温度特性的线性度好 温度系数大且稳定 电阻率 物理化学性能稳定二、热敏电阻半导体电阻PTC Positive temperature coefficientCTC critical temperature coefficientNTC negative temperature coefficientNT 常用于温度测量和温度补偿PTC、CT 常用作开关元件3. NTC热敏电阻 电阻温度特性结论：1温度系数比热电阻大几十倍2非线性比热电阻严重 伏安特性图-1-10应根据允许

12、功能确定电流4.1.4 气敏电阻一、工作原理半导体陶瓷与气体接触时电阻发生变化接触氧化性气体，电阻2接触还原性气 体，电阻3浓度越大，电阻变化越大。用途：气体识别，浓度检测1 材料一nO2应用最广2.组成 气敏电阻体加热器4.1.6电阻传感器接口电路一、 电桥电路米u J直流电桥這流电源供电的电桥，只能接入电阻)X类型交流电桥咬变电源供电的电桥，可接入电阻、电感、电容)2、电桥开路输出电压：恒压源供电时U二E一I Z + Z12Z 1ZZ -Z Z4 二 E1324 Z + Z 丿(Z + Z )(Z + Z )341234恒流源供电时U二I 132 4(Z + Z + Z + Z )1234

13、表4-1-1 传感器电桥几种工作情况的对比传感器电桥的工作情况恒压源供电恒流源供电图 4-l-15(a)Z = R + AR + AR1 TZ = Z = Z = R2 34“ E AR + AR1U T4R一 AR + AR1 +T2 R1 ARe 2 RU - 1 (AR + AR )14AR + AR1 + T4 R1 ARe 4 R图4-1-15 (b)Z Z R + AR + AR1 3TZ Z R2 4“E AR + AR1U u 1 (AR + AR )12R I AR + AR1 +T2 R1 ARe 2 R，2(T)AR + AR1 + T2 R1 ARe 2 R图 4-l-

14、15(c)Z R + AR + AR1TU -已 AR12 R 1 ARRU - 1 AR121AR1 +T 2 RZ = R-AR + AR2 TZ 二 Z 二 R3 4e = 0e 0图4-1-15 (d)Z = Z = R + AR + AR1 3TZ = Z = R-AR + AR2 4TU = E AR R 1+ARtRe = 0U IARe 0Z = R +ARiii(i = 1,2,3,4)当AR R时iiE (ARARARAR、U V U 1 2 +3 44 ( RRRR 丿1244 7UU 1 (ARARARAR e 1 +2 +3 +4U2 ( RRRR 丿V1244 73

15、、几点结论：1）由于温度引起的电阻变化是相同的因，此，如果电阻传感器接在电桥的相邻两臂，温度引起的电阻变化将相互抵消，其影响将减小或消除；2）被测非电量若使两电阻传感器的电阻变化符号相则同应，将这两电阻传感器接在 电桥的相对两臂但，是这只能提高电桥输出电压并，不能减小温度变化的影响和非线性误 差。3）被测非电量若使两电阻传感器的电阻变化符号相则反应，将这两电阻传感器接在 电桥的相邻两臂，即构成差动电桥，这既能提高电桥输出电压又，能减小温度变化的影响 和非线性误差。4）恒流源供电时单臂电桥和差动半桥的温度误差都比恒压源供电时小，恒流源供 电时差动全桥在理论上无温度误差。4、应变电桥将四个电阻应变

16、片接入4F114（a电路构成应变电桥设这四个应变片的型号相同，粘贴处的应变分别为 , , ,因应变电阻的变化R 时，U = KQ / C = kQ/C + C + C 00a c idF测力时，Q = dF U = K一0C5.3 热电偶(thermal couple)5.3.1 热电效应： 若两个节点处于不同的温度，回路中就会产生电动势， 因而在回路中产生电流一、热电势的产生 1、两个不同电极的材料 2、两个节点的温度若PAPB则A为正极1单一导体的温差电势2两种导体的接触电势与 1、金属材料有关 2、接触面的温度有关 3热电偶回路总热电势1、AB 材料相同或两端温度相同则总热电动势也相同二

17、、热电偶基本定律1、中间导体定律在热电偶回路中接入第三种导体时，只要第三种导体两端 温度相同，就不会影响热电偶回路中的总热电动势。应用：1、热电偶回路接入仪表2、开路热电偶的应用2、中间温度定律热电偶 AB 在节点温度为 T、To 时的热电动势等于该 热电偶在接点温度为T、Tn和Tn、To时的热电动势之和。应用：制作分度表 EAB(T,0)与摄氏温度T的对应数据表3、标准电极定律E (T,T )二 E (T,T ) - E (T,T )AB 0 AC 0 BC 0 应用：选配热电偶图 5-3-45.3.2 热电偶的材料、型号及结构一、热电偶的材料 铂二、热电偶的冷端处理1、冷端恒温方式：1冰浴

18、法 2恒温槽法 3简易法2、冷端的延伸使冷端远离被测热源3、冷端温度波动的自动补偿一一电桥补偿法5.4 光电式传感器5.4.1 光电器件一、光电发射型光电器件1、外光电效应一一光电发射效应光电发射在光线照射下，物体内的电子逸出物体表面的现象称为外光电效应。2、光电发射型光电器件1) 光电管 真空光电管 适合于要求温度影响小和灵敏度稳定的场合 充气光电管 适合于要求灵敏度高的场合光电倍增管 适合在微弱光下使用，但是不能接受强光刺激，否则易于 损坏。二、光导型光电器件1、内光电效应一一绝大多数的高电阻率半导体，受光照射吸收光子能量后，会产生电阻率降低而易于导电的现象。3、光导型光电器件1) 光敏电

19、阻 不受光照时的电阻值一一暗阻，一般在兆欧数量级， 受光照时的电阻值一一亮阻。一般在几千欧以下。2) 光敏二极管 光敏二极管基本电路一一图 5-4-6 不受光照射时处于截止状态，受光照射时处于导通状态3) 光敏三极管 光敏三极管基本电路一一图 5-4-7 不受光照射时处于截止状态，受光照射时处于导通状态三、光伏型光电器件光电池1、光生伏特效应一一光照射引起 PN 结两端产生电动势的现象。2、光电池一一直接将光能转变为电动势的光电器件(有源传感器) 光电池应用电路图 5-4-95.4.2 光电器件的基本特性一、光电特性和光照特性二、光谱特性三、伏安特性四、频率特性五、温度特性5.4.3 光电式传

20、感器的基本组成和类型 一、光电式传感器的基本组成1、光源2、光学通路3、光电器件4、测量电路二、光电传感器的基本类型1、透射式 应用：测量透明度和混浊度。2、反射式 应用：测量表面粗糙度3、辐射式 应用：光电高温计和炉子燃烧监视装置。4、遮挡式 应用：测量物体面积、尺寸和位移等5、开关式应用：开关，产品计数或测量转速等，编码。5.5 霍尔传感器5.5.1、霍尔效应定义:光导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直 于电流和磁场的方向上将产生电动势这种物理现象称为霍尔效应。5.5.2 霍尔传感器组成与基本特性一、霍尔元件1、材料多用 N 型半导体 霍尔片半导体薄片 引线激励电极、 霍尔电极 封装

21、外壳陶瓷或环氧树脂二、电路部分2、 霍尔元件的输出电路线性应用开关应用3、 输出叠加连接方式直流供电交流供电三、磁路部分图5-5-6产生梯度磁场B = cx霍尔片沿 x 方向移动时，若控制电流 I 保持不变，则霍尔电势为：U = K IB 二 K I - cx 二 kxH H H四、基本特性1、霍尔传感器的灵敏度和线性度主要取决于磁路系统和霍尔元件的特性。2、提高磁场的磁感应强度B和增大激励电流I,也可获得较大的霍尔电势。但 I 的增大受到元件发热的限制。1、霍尔传感器动态性能好。5.5.4测量误差及补偿办法(1) 恒流源供电和输入回路并联电阻(2) 采用恒压源和输入回路串联电阻(3) 合理选

22、取负载电阻 RL 的阻值(4) 采用温度补偿元件(5 )不等位电压U0的温度补偿第 6 章 数字式传感器二、莫尔条纹的形成与特点1、莫尔条纹的形成主光栅与指示光栅的栅线之间保持很小的夹角0，在近乎垂直栅线的方向上 出现了明暗相间的条纹一一莫尔条纹。莫尔条纹之间距远大于光栅栅距WWH = W2sin 22、莫尔条纹的主要特性：(1) 移动方向： 主光栅右移，则莫尔条纹向下移；主光栅左移，则莫尔条纹向上移。(2) 移动距离：主光栅移动一个栅距W,莫尔条纹移动一个条纹间距H。莫尔条纹具有放大作用，即HW。(3) 平均效应：莫尔条纹具有减小光栅栅距局部误差的作用三、光电转换电压与光栅位移的关系主光栅移

23、动一个栅距W,光电转换电压变化一个周期u = U + U co x )0 a v m W第 7 章 新型传感器7.1 光纤传感器7.1.2 光纤传感器的基本原理和类型一、光纤传感器的基本原理被测量对光纤传输的光进行调制，使传输光的强度(振幅)、相位、频率或偏 振态随被测量变化而变化，再通过对被调制过的光信号进行检测和解调，从而获 得被测参数。二、光纤传感器的分类及作用 功能型光纤用作敏感元件，常用单模光纤 非功能型光纤用作传感元件，常用多模光纤 光电磁效应：光生载流子的扩散运动在磁场作用下产生偏转的一种物理效应。7.3.2红外探测器的类型一、光敏红外探测器1、电真空器件(光电管、光电倍增管)，

24、2、半导体器件二、热敏红外探测器一、热释电效应 当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷，这种 由于热变化而产生的电极化现象、称为热释电效应。能产生热释电效应的晶体称 为热释电体。7.4 超声波与核辐射传感器7.4.1 超声波传感器1、超声波的定义： 振动在弹性介质中的传播称为波动，简称波。高于 2X 10 4Hz的机械波称为超声波。2、超声波与声波的异同： 相同点：传播速度也取决于介质的密度和介质的弹性常数 在两介质的分界面上将发生反射和折射及波型转换不同点：振动频率高而波长短，因而具有束射特性，方向性强，可以 定向传播。能量远远大于振幅相同的一般声波，并具有很高的穿透能

25、力。二、超声波传感器。产生超声波和接收超声波的装置，习惯上称为超声波换能器或超 声波探头。超声波探头按其工作原理可分为 1、压电式2、磁致伸缩式 3、电磁式3、工作原理：逆压电效应将高频电振动转换成机械振动，以产生超声 波。正压电效应将接收的超声振动转换成电信号。三、超声检测方法1、透射法用两个探头，分别置于被测对象的相对两侧，一个发射超声波，一个 接收超声波。2、反射法 通常采用一个超声波探头，兼做超声波发射和接收用。3、频率法 是利用超声波测量流速时采用的方法 二、核辐射传感器主要由放射源和探测器组成。1、放射源 要求：采用的同位素有较长的半衰期及合适的放射强度 应使射线从测量方向射出，而

26、其它方向则必须使射线的剂量尽 可能小。2 、探测器3、核辐射的防护 在实际工作中要采取各种措施来减小射线的照射强度和照射时间。 第九章 机械量电测法9.1 转速的电测法9.1.1 模拟式电测法一、测速发电机把转速转换成电压 有直流式和交流式9.1.2 计数式电测法一、转速传感器一一将转速转换成脉冲频率第 10 章 热工量电测法10.1 压力和差压的电测法10.1.1 压力的概念、单位和测量方法一、压力的概念和术语压力流体介质作用于单位面积的力 压力术语间的关系图10-1-11、绝压Pa是相对于绝对真空(绝对零压力)所测得的压力2、 表压PP二P - P P大气压力gga bb3、负压 PvP=

27、 P Pvb a真空度V低于大气压力的绝对压力4、 差压Pd两个压力之间的差值二、 压力单位1P = 1N / m 2a三、压力测量方法1、压力平衡法(1) 砝码压力平衡式一一活塞式压力计(2) 液体压力平衡式液柱式压力计2、弹性变形法一一弹性式压力(应用最普遍)3、电测法(1) 直接法，如压电式压力传感器压阻式、压力传感器。(2) 间接法-以压力敏感型弹性元件作为敏感器配接传感器，10.1.2 压力敏感器压力敏感器是能够将压力转换为应变和位移的弹性敏感元件一、弹簧管 图 10 1-2弯曲成 C 形的空心扁管，一端与接头相连，另一端(自由端)密封二、波纹管 图 101-3带同心环状波形皱纹的薄

28、壁圆管，一端开口，另一端封闭三、膜片用金属或非金属制成的圆形薄片。平膜片一一断面是平的 图101-4 ( a )波纹膜片断面呈波纹状 图 101-4 ( b )四、膜盒：两个膜片边缘对焊起来，构成膜盒(图 10-1-4c)。几个膜盒连接起来，组成膜合组(图 10-1-4d)五、薄臂圆筒 图 101-5壁厚一般都小于圆筒直径的 1/20，圆筒的一端开口，一端不通， 筒壁在圆周方向和轴向上的应变均与压力 P 成正比。10.1.3 压力的电测法 一、应变式压力传感器共同点：将应变片粘贴到压力敏感型弹性元件上，由弹性元件或弹性元 件组合将压力转换为应变，再由应变电桥将应变转换为电压输出。 1、膜片式压

29、力传感器 图 101-62、筒式压力传感器图 101-73、组合式压力传感器 图 101-8二、位移式压力传感器共同点：将位移传感器的可动部分与压力敏感型弹性元件的自由端连在 一起，将压力转换为位移，再由位移传感器将位移转换为电量， 1、电容式压力传感器 图 101-92、电感式压力传感器 图 101-103、电位器式压力传感器 图 101-114、霍尔式压力传感器 图 101-125、光电式压力传感器图 101-13三、谐振式压力传感器振弦式 图 101-141、振弦式压力传感器 图101-142、振膜式压力传感器 图6-3-93、振筒式压力传感器 图6-3-6四、压阻式压力传感器图 101

30、-15硅膜片上做四个相等的电阻，经蒸镀铝电极及连线，接成惠斯登电桥。五、压电式压力传感器图 101-16薄壁筒底承受外部压力为F二P AF1压电晶片组所受力F1与外部压力F之比为厶二1F 1 + k / k2110.1.4 差压电测法一、差压敏感器把差压传换为应变或位移测量膜片应变或中心点位移与测量膜片两侧压力差成正比二、电容式(位移式)差压传感器 图 10-1-17 公共动极板将两侧压力差转换成位移，使两电容差动变化与压差成正比。C C12 二 K (P P )二 KAPC + Chl1210.2 温度电测法10.2.1 温度的概念、单位和测量方法 一、温度的概念温度是表征物体冷热程度的一种

31、物理量，是物体内部分子无规则运动剧 烈程度的标志。三、温度测量方法1、接触式一一温度传感器与被测物体发生接触热对流、热传导2、非接触式一一温度传感器与被测物体不发生接触热辐射10.2.2 接触式测温法一、将温度转换为非电量温度敏感器1、 热膨胀式 将温度转换成位移液体膨胀式 酒精温度计、水银温度计 固体膨胀式热敏双金属元件 图 1021自由端的弯曲挠度5= 3？二 12 -At4 h + h122、压力式将温度转换为压力二、将温度转换为电量温度传感器1热电阻和热敏电阻2热电偶3半导体 PN 结4集成温度传感器：电流型、电压型、数字型10.2.3温度和温度差的电测法一、单点温度的电测法1、采用热

32、电阻或热敏电阻图10-2-2 RP用于调满度，Ro用于调零 图 10-2-3 RP8 为满度调整电阻图 10-2-4 是三线连接法，消除连接导线电阻造成的测量误差。 图 10-2-5 是四线连接法，消除连接导线电阻和电位器接触电阻造成的 测量误差。可提高灵敏度，减小相对误差AEnA E1 A E= =E n E Jn E2、采用热电偶 图 5-3-7 采用单只热电偶 图 10-2-6 采用多只热电偶串联E = E = nEGii=13、采用二极管、三极管和集成温度传感器1) 采用二极管、三极管 图 7-5-52) 采用集成温度传感器 图 10-2-7 RP 用于调零， RP 用于调满度。12U

33、 二 t x 100mV/ CT二、平均温度的电测法1、采用集成温度传感器 图 10-2-8U = (1m V / K) T 2 7 3. m V(ml V /C )02、采用热电偶图10-2-91)采用热电偶并联 图 10-2-9(a) E = + 已召 + E3 = KT1 + T3 + T3 = KT 2 ) 采 用 热 电 偶 串 联图 10-2-9(b)E = E + E + E = K(T + T + T ) = 3KT12312310.2.4 非接触式测温法一、 电涡流式测温法 保持电涡流传感器线圈几何参数、与导体间距离、电流频率不变，使电 涡流传感器的参数只随导体的温度而变化。

34、二、 辐射式测温法1、热辐射效应 温度热辐射f2、热辐射式温度传感器适用于高温（400200C ）测量 辐射式温度传感器一般包括两部分：光学系统，用于瞄准被测物体，把被测物体的辐射能聚焦到辐射接收 器上。（光路中大多插入机械调制片，将恒定的或变化极慢的辐射信号调 制成交变的，以便放大。）辐射接收器，利用各种热敏元件或光电元件将会聚的辐射能转换为电 量。1）全辐射温度传感器接收被测物体辐射的全光谱范围，不加滤光片。2）部分辐射温度传感器接收被测物体辐射的部分光谱范围，加滤光 片。红外测温仪图 102-143）光电亮度温度传感器只接收被测物体辐射的单色光，加滤光片 图 102-154）光电比色温度

35、传感器只接收被测物体辐射的红光、蓝光，两个波 长的亮度比，随温度变化 图 102-16三、光导纤维测温法10.3 流量的电测法10.3.1 流量的概念体积流量Q = J Vd企 V- A单位：m/sL/min m3/nAV平均流速-QV =A质量流量G = Qp单位： kg/skg/h总量V = Q -1单位： m3M = G -1单位： kg10.3.2 流量转速转换法一、 椭圆齿轮流量计（容积式流量计）图10 3-1流量 Q = V - n n转速0总量 V二U - N N转数 V 每转送出流体体积00二、涡轮式流量计 图 10 3-2轴向流速V=汪$所以八-Q 电动势频率 f = m =

36、恥勘=g Q2兀2nrA仪表常数 g=竺更2兀 r A10.3.3 流量差压、力、位移转换法一、流量差压转换法Q = K、ZP1、节流流量计 图 103-3（a）2、弯管流量计 图 10-3-3（b）二、流量力转换法（靶式流量计）图 103-4Q = K汗三、流量位移转换法（转子流量计）图 10-3-5Q q CH1、玻璃锥管适用于透明液体2、金属锥管适用于混浊液体AdQ =St10.3.4 流量频率转换法一、涡亍流量计 图 103-6f = S -iQ = A v 所以t d11漩涡频率f的检测图103-710.3.5 流量温度转换法一、托马斯流量计 图 103-9加热器前后端温度差PG =

37、 P加热器电功率ATc ATpP保持恒定，通过测AT测G非线性关系AT保持恒定，通过测P测G线性关系二、热量气体微流量计图 103-10流量Q 温度差电桥电压f三、热敏电阻流量计 图 103-11E A R E电桥输出电压U = x = At0 4 R 4流量 QAtU f010.3.6 非接触式流量测量法一、 电磁流量计测导电液体流量 图 103-12E = BD - V兀D 2兀DE-U =44 B多采用交变磁场，所以E二4BB = B sin t4QBsm t、超声波流量计 图 103-131、时差法At = t2LV2Lc2 -V2Vc22、相差法3、频差法1Af = f - f =12 t2V结论：频差可消除超声波速 c 的影响。三、示踪法1、示踪剂：盐水、热水、放射性物质2、核磁共振流量计