第1章緒論檢測技術(shù)及儀表教學(xué)目的與要求：1、讓學(xué)生明確本門課程的意義、內(nèi)容及要求。2、樹立學(xué)生的專業(yè)思想和工程意識，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣。檢測技術(shù)及儀表課程的主要內(nèi)容1、主修：

過程參數(shù)檢測：壓力、溫度、流量、物位四大參數(shù)2、輔修：

機械量檢測：長度、角度、振動、速度、加速度……

電磁量檢測：電流、電壓、電功率、功率因數(shù)……

電子測量：頻率、噪聲、示波器（波形）……

成分分析：、，氧含量、PH值……3、顯示儀表的原理、構(gòu)成及使用4、測量系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)計5、儀表的選型及應(yīng)用檢測技術(shù)及儀表課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度的要求出勤要求（態(tài)度）、小組匯報（團隊合作、工藝分析、影響因素考慮分析、方案設(shè)計合理性）、實驗要求（嚴謹認真、分析解釋數(shù)據(jù)，有效結(jié)論）。注重工程意識和實踐性特點。著重掌握基本的測量方法、原理，掌握儀表的基本結(jié)構(gòu)和原理。注重工程中的應(yīng)用方法，系統(tǒng)方案設(shè)計要考慮的影響因素。1.1發(fā)展中的測量技術(shù)什么是檢測，為什么要有檢測技術(shù)？你了解哪些檢測技術(shù)？

檢測定義：

利用各種物理、化學(xué)效應(yīng)，選擇合適的方法與裝置，將生產(chǎn)、科研、生活等各方面的有關(guān)信息通過檢查與測量的方法，賦予定性或定量結(jié)果的過程稱為檢測。例：曹沖稱象方法：比較法；裝置：船、石頭、小秤；檢查、測量，從而得到：定性、定量的結(jié)果。涉及機械學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、計算機、傳感技術(shù)、自動控制、通信等多學(xué)科知識多學(xué)科交叉和技術(shù)集成特點非常明顯測控技術(shù)與儀器測量技術(shù)儀器儀表控制技術(shù)測控技術(shù)與儀器專業(yè)工學(xué)，儀器類，080301儀器科學(xué)與技術(shù)是信息獲取的主要技術(shù)手段，是信息技術(shù)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，是匯集各門類學(xué)科前沿技術(shù)形成的研究測量控制領(lǐng)域方面的源頭性的科學(xué)技術(shù)。儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科要解決的核心問題？（1）如何測？（2）如何測得準？（3）如何測得可靠？結(jié)論：獲得高準確度、高可靠性的數(shù)據(jù)與信息是儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的核心任務(wù)！計算智能感知智能認知智能智能芯片以及云計算的發(fā)展是實現(xiàn)人工智能的基礎(chǔ)傳感器、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為人工智能感知環(huán)境和自動監(jiān)測提供支撐深度學(xué)習(xí)技術(shù)和自我學(xué)習(xí)的提升，為機器人實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)提供保障傳感器與檢測技術(shù)是人們認識和感知世界的關(guān)鍵與基礎(chǔ)控制速度和精度不能滿足大型現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要

液位自動控制系統(tǒng)圖檢測儀表就像人類的視覺、嗅覺、味覺、觸覺等。檢測技術(shù)及儀表的日新月異發(fā)動機：向發(fā)動機的電子控制單元（ECU）提供發(fā)動機的工作狀況信息，對發(fā)動機工作狀況進行精確控制溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等汽車傳感器：汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，關(guān)鍵部件，核心技術(shù)內(nèi)容普通轎車：約安裝幾十到近百只傳感器，豪華轎車：傳感器數(shù)量可多達二百余只。

底盤：控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動防抱死系統(tǒng)等車速、踏板、加速度、節(jié)氣門、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、水溫、油溫車身：提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等溫度、濕度、風(fēng)量、日照、加速度、車速、測距、圖象等汽車行業(yè)：機器人是由計算機控制的復(fù)雜機器，它具有類似人的肢體及感官功能；動作程序靈活；有一定程度的智能；在工作時可以不依賴人的操縱。機器人傳感器在機器人的控制中起了非常重要的作用，正因為有了傳感器，機器人才具備了類似人類的知覺功能和反應(yīng)能力。機器人行業(yè)：傳感器在機器人身上的分布

能踢球的機器人對運動的球類有正確反應(yīng)的機器人能打網(wǎng)球的機器人機器人足球比賽能行走的機器人服務(wù)機器人機器人伴舞機器人奏樂小機器人能上臺階并避開障礙物的機器人能自己站起來的機器人軍事機器人我國引進的排爆機器人進攻型機器人工業(yè)機器人核工業(yè)機器人汽車噴漆機器人機器人的手機械手在汽車加工中的應(yīng)用機械手能按照程序焊接和安裝汽車部件，是機器人的雛形。激光焊接機械手（參考上海大眾汽車有限公司資料）

家用電器：數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機：自動對焦---紅外測距傳感器數(shù)字體溫計：接觸式---熱敏電阻，非接觸式---紅外傳感器自動感應(yīng)燈：亮度檢測---光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測---熱敏電阻、熱電偶電話、麥克風(fēng)：話音轉(zhuǎn)換---駐極電容傳感器遙控接收：紅外檢測---光敏二極管、光敏三極管辦公商務(wù)：可視對講、可視電話：圖像獲取---面陣CCD掃描儀：文檔掃描---線陣CCD紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測---光敏二極管、光敏三極管醫(yī)療衛(wèi)生：電子血壓計：血壓檢測---壓力傳感器血糖測試儀、膽固醇檢測儀---離子傳感器家電及服務(wù)行業(yè)：檢測技術(shù)及儀表在軍事上的應(yīng)用

美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器---OICW

夜視瞄準機系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)激光測距儀：可精確的定位目標。在發(fā)射20毫米高爆彈時，激光測距儀可將目標的距離信息自動傳輸至高爆彈的爆炸引信，以便精確的設(shè)定引爆時間。美國國家導(dǎo)彈防御計劃---NMD檢測技術(shù)及儀表在國防領(lǐng)域的應(yīng)用1.地基攔截器2.早期預(yù)警系統(tǒng)3.前沿部署(如雷達）4.管理與控制系統(tǒng)5.衛(wèi)星紅外線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng):探測和發(fā)現(xiàn)敵人導(dǎo)彈的發(fā)射并追蹤導(dǎo)彈的飛行軌道；攔截器：能識別真假彈頭，敵友方監(jiān)測系統(tǒng):探測和發(fā)現(xiàn)敵人導(dǎo)彈的發(fā)射并追蹤導(dǎo)彈的飛行軌道；檢測技術(shù)及儀表在航天領(lǐng)域舉足輕重飛行器測控---檢測飛行器姿態(tài)、發(fā)電機工況，控制與操縱

火箭測控---檢測火箭狀況、姿態(tài)、軌跡

紅外掃描區(qū)域人造衛(wèi)星“阿波羅10”：火箭部分---2077個傳感器飛船部分---1218個傳感器檢測參數(shù)---加速度、溫度、壓力、振動、流量、應(yīng)變神州飛船：185臺（套）儀器裝置自1984年美國建成第一座智能樓宇以來，智能樓宇在世界各國建筑物中的比例越來越大。智能樓宇或智能建筑（縮寫IB）是信息時代的產(chǎn)物，是計算機及傳感器應(yīng)用的重要方面。智能樓宇包括五大主要特征：樓宇自動化（BA）、防火自動化（FA）、通信自動化（CA）、辦公自動化（OA）、信息管理自動化（MA）。檢測技術(shù)及儀表在建筑中的應(yīng)用智能化建筑中的傳感器活動物體傳感器煙霧傳感器二氧化碳傳感器溫度傳感器火焰?zhèn)鞲衅骺偩€終端控制對象1.1發(fā)展中的檢測技術(shù)1）激光檢測技術(shù)激光檢測技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，如激光干涉測長、激光測距、激光測振、激光測速、激光散斑測量、激光準直、激光全息、激光掃描、激光跟蹤、激光光譜分析等都顯示了激光測量的巨大優(yōu)越性。激光測距原理（ZDM/LDM）先由激光二極管對準目標發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器，因此它能檢測極其微弱的光信號。記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時間，即可測定目標距離。2）超導(dǎo)檢測技術(shù)人們把處于超導(dǎo)狀態(tài)的導(dǎo)體稱之為“超導(dǎo)體”。超導(dǎo)現(xiàn)象出現(xiàn)的基本標志是零電阻效應(yīng)和邁斯納效應(yīng)。超導(dǎo)體的直流電阻率在一定的低溫下突然消失，被稱作零電阻效應(yīng)。當一個磁體和一個處于超導(dǎo)態(tài)的超導(dǎo)體相互靠近時，磁體的磁場會使超導(dǎo)體表面中出現(xiàn)超導(dǎo)電流。此超導(dǎo)電流形成的磁場，在超導(dǎo)體內(nèi)部，恰好和磁體的磁場大小相等，方向相反。這兩個磁場抵消，使超導(dǎo)體內(nèi)部的磁感應(yīng)強度為零，B=0，即超導(dǎo)體排斥體內(nèi)的磁場，我們稱之為邁斯納效應(yīng)。例如超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)電機、超導(dǎo)儲能器以及粒子加速器和受控?zé)岷朔磻?yīng)的超大型強磁體；還有時速高達500多公里的超導(dǎo)磁懸浮列車。超導(dǎo)量子干涉儀，用于弱磁場測量、超導(dǎo)計算機等微電子領(lǐng)域。3）同位素檢測技術(shù)是將同位素（示蹤原子）或它的標記化合物用物理的、化學(xué)的或生物的方法摻入到所研究的生物對象中去，再利用各種手段檢測它們在生物體內(nèi)變化中所經(jīng)歷的蹤跡、滯留的位置或含量的技術(shù)。4）超聲波檢測技術(shù)聲學(xué)傳感器聲場信號電信號5）聲發(fā)射檢測技術(shù)聲發(fā)射源聲電轉(zhuǎn)換信號放大信號處理記錄與顯示判斷與評定6）微波測量技術(shù)微波頻率比一般的無線電波頻率高，通常也稱為“超高頻電磁波”。微波作為一種電磁波也具有波粒二象性。微波的基本性質(zhì)通常呈現(xiàn)為穿透、反射、吸收三個特性。在技術(shù)領(lǐng)域協(xié)定使用的四個頻率分別為800MHz,2.45GHz,5.8GHz和13GHz。微波爐使用2.45GHz。此頻率亦被作為ISM波段，使用在航空通訊領(lǐng)域。微波的最重要應(yīng)用是雷達和通信。雷達不僅用于國防，同時也用于導(dǎo)航、氣象測量、大地測量、工業(yè)檢測和交通管理等方面。高速微波測量系統(tǒng)，用于在并行測量快速移動的產(chǎn)品（例如制造過程中的煙支）的水分和密度。檢測技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方面：1.準確度的提高。2.領(lǐng)域?qū)ο蟮臄U大。測量系統(tǒng)的變革：計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，多功能化。檢測技術(shù)及儀表的發(fā)展趨勢

1.不斷提高檢測系統(tǒng)的測量精度、量程范圍、延長使用壽命、提高可靠性隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對檢測系統(tǒng)的測量精度要求也相應(yīng)地在提高。近年來，人們研制出許多高精度和寬量程的檢測儀器以滿足各種需要。人們還對傳感器的可靠性和故障率的數(shù)學(xué)模型進行了大量的研究，使得檢測系統(tǒng)的可靠性及壽命大幅度的提高?，F(xiàn)在，許多檢測系統(tǒng)可以在極其惡劣的環(huán)境下連續(xù)工作數(shù)十萬小時。目前，人們正在不斷努力進一步提高檢測系統(tǒng)的各項性能指標。提高測量精度將量程切換到2V時，最小顯示值為1μV[數(shù)字電壓、歐姆表]提高可靠性

承受劇烈振動2.應(yīng)用新技術(shù)和新的物理效應(yīng)，擴大檢測領(lǐng)域月球車火星車3.發(fā)展集成化、功能化的傳感器

新型汽車中的概念儀表4.采用計算機技術(shù)，使檢測技術(shù)及儀表智能化

疲勞狀態(tài)識別行為識別口罩佩戴檢測4.采用計算機技術(shù)，使檢測技術(shù)及儀表智能化

5.發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化傳感器及檢測系統(tǒng)工業(yè)4.0“工業(yè)4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標是建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會產(chǎn)生各種新的活動領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價值的過程正在發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認為，“工業(yè)4.0”概念即是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystem)相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。“工業(yè)4.0”項目主要分為兩大主題，一是“智能工廠”，重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機