2023年《自动检测技术》26h教学计划内容要点与参考学时。
可兼作复习大纲。
1)自动检测技术概述:(1h)
检测技术的地位与作用、基本概念(测量、检测)、测量方法与分类、系统功能*,主要研究内容、发展方向*
2)检测系统基础知识回顾:(1h)
检测系统主要特性与技术指标*、数据处理方法*(大部分学生有误差理论和传感技术作基础)
3)电学参量测量技术:(3h)
测量方法分类特点;
电压、电流的测量:方法与特点;
电阻(电感、电容) 、电功率的测量:方法、分类及特点;
频率的测量:方法分类(测频、测周、多周期同步)与误差特点;
相差的测量:方法、分类(脉冲计数、基于fft的方法和相关法)与误差、提高精度的方法;磁测量-霍尔效应法(选讲)
4)几何量检测技术:(2h)
长度测量的基本原则、尺寸测量步骤和方法(常规非接触式尺寸测量、大尺寸测量、微小尺寸测量;其余为选讲内容);
线位移测量:大位移/距离测量(接触式和非接触式),物位测量:方法、类型(机械、电容、超声、激光、磁致伸缩)及特点。
角度/角位移测量:光电编码器的分类、原理及特点。
5)运动量检测技术:(1.5h)
速度的测量方法:时间、位移计算法、皮托管测速法、多普勒测速法,基于萨古纳克效应的光纤角速度测量*;
转速的测量:电子数字式测量法、频闪式转速测量。
加速度测量:基于压电式、电阻式、光纤式等不同加速度传感器的方法要点与特点。
6)力学量检测技术:(1.5h)
力、力矩、压力的概念;
力的测量:方法概述、电阻应变式测力方法、与压磁式、压电式测力的应用差异;
力矩的测量:传递法、平衡法、能量法及其装置与技术特点;
压力的测量:电气式压力测量方法与装置;
真空测量*7)温度检测技术:(2h)
温度测量方法与温标概述;
膨胀式和压力式温度计;
热电偶温度计(原理已在传感技术中学习过了):补偿导线应用、测温电缆*
热电阻温度计(原理已在传感技术中学习了)的测量误差及处理方法;
pn结与集成温度传感器;(略)
光辐射测温方法与仪表:基本定律、辐射温度计原理结构特点、亮度温度计、比色温度计等的原理、结构及特点。
8)流量测量技术:(3h)
基本概念、测量法分类;
压差式流量计:原理、构成、应用特点;
流体阻力式流量计:转子式、靶式流量计原理、应用特点;
测速式流量计:电磁式、涡轮式、超声式流量计的原理、特点;
振动式流量计:原理、特点。
质量流量计:直接式、推导式的原理和应用特点。
9)检测电路设计:(5h)
放大电路:电桥电路,比例、差动和电荷放大器,仪表放大器和隔离放大、高输入阻抗、高共模抑制比等放大器电路原理与特点。
信号变换:电压/电流、交直流、v/f、电压-脉宽/时间变换电路原理、特点。
滤波电路:滤波器(rc及无源、有源)概念、分类、功能、组成;滤波器的主要参数与特征频率以及幅频特性、性能逼近的方法;rc有源电路模式*。
调制解调:概念、功用及目的、方法;类型(调幅、调频、调相、脉冲调宽)与基本原理;四种类型的调制用于传感器调制和电路调制及解调的条件、方式、性能特点和典型电路。 电路补偿校正(非线性、温度误差)方法*
10)检测算法:(1h)
常见滤波算法简介:平均、中值、惯性滤波、(加权)递推平均等。
克服系差的软件算法:模型校正、零位和增益校正、温度误差校正。
标度变换:量程切换的实现方法、标度变换的计算(线性与非线性)
11)自动检测系统设计及抗干扰技术:(2h)
系统组建原则与性能评价、设计方法:设计的一般步骤、组建原则及性能评价、传感器选用原则微机接口和数据采集*:
抗干扰技术:干扰类型、产生、形成条件,干扰信号的四种典型耦合方式,串扰、共扰;抑制干扰的措施(四种典型屏蔽技术及实现方法);接地技术(装置接地、电路接地的不同方式与特点、检测系统的接地、浮空),其他措施(隔离、滤波、平衡电路)、脉冲电路的噪声抑制方法。
12)典型检测系统方案—实例选讲:(1h)
电子皮带秤(教材p.201),其他自选。
13)总结、复习(2h)
带*号的为选讲内容。
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