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测量：测量是以确定量值为目的的一系列操作。所以测量也就是将被测量与同种性质的标准量进行比较,确定被测量对标准量的倍数x=nu测量方法：实现被测量与标准量比较得出比值的方法,称为测量方法。分为：直接测量、间接测量与组合测量、等精度测量与不等精度测量、偏差式测量、零位式测量与微差式测量。测量目的是希望通过测量获取被测量的真实值。误差表示方法：(1)绝对误差：Δ=x-L(2)相对误差δ=Δ绝对误差/L真实值×100%(3)引用误差:相对仪表满量程的一种误差%100-测量范围下限测量范围上限绝对误差引用误差(4)基本误差:指仪表在规定的标准条件下所具有的误差。测量仪表的精度等级就是由基本误差决定的。(5)附加误差:指当仪表的使用条件偏离额定条件下出现的误差测量误差就是测量值与真实值之间的差值。误差分为三种:（1）系统误差:对同一被测量进行多次重复测量时,如果误差按照一定的规律出现,则把这种误差称为系统误差。（2）随机误差:对同一被测量进行多次重复测量时,绝对值和符号不可预知地随机变化,但就误差的总体而言,具有一定的统计规律性的误差称为随机误差。（3）粗大误差:明显偏离测量结果的误差称为粗大误差,又称疏忽误差。系统误差的处理：1.从误差根源上消除系统误差：定义：系统误差是在一定的测量条件下,测量值中含有固定不变或按一定规律变化的误差。①所用传感器、测量仪表或组成元件是否准确可靠。②测量方法是否完善。③传感器或仪表安装、调整或放置是否正确合理。④传感器或仪表工作场所的环境条件是否符合规定条件。⑤测量者的操作是否正确。2.系统误差的发现与判别（1）实验对比法:通过改变产生系统误差的条件从而进行不同条件的测量,以发现系统误差。（2）残余误差观察法:根据测量值的残余误差的大小和符号的变化规律,直接由误差数据或误差曲线图形判断有无变化的系统误差（3）准则检查法。3.系统误差的消除（1）对于已知的系统误差,可以用修正值对测量结果进行修正;对于变值系统误差,用修正公式或修正曲线对测量结果进行修正;对未知系统误差,则按随机误差进行处理。（2）仔细检查仪表,正确调整和安装;防止外界干扰影响。（3）在测量系统中采用补偿措施找出系统误差的规律,在测量过程中自动消除系统误差。（4）实时反馈修正:应用自动化测量技术实时反馈修正的办法来消除复杂的变化系统误差。测量粗大误差的存在判定准则：1.3σ准则：把等于3σ的误差称为极限误差。3σ准则就是如果一组测量数据中某个测量值的残余误差的绝对值|vi|3σ时,则该测量值为可疑值（坏值）,应剔除。2.肖维勒准则：|vi|Zcσ时该测量值为可疑值。电阻式传感器：是一种把被测参量转换为电阻变化的传感器.1.电位器式：电位器主要是把机械位移转换为与其成一定函数关系的电阻或电压的输出工作原理:电位器式传感器由电阻器和电刷组成，电刷触点的移动导致输出电阻的变化应用：测量位移、压力、加速度等参量2.电阻应变式：导体或半导体材料受外界力作用时，产生机械形变，导致输出电阻的变化。金属材料的应变电阻以结构尺寸变化为主；半导体材料的应变电阻主要源于压阻效应。半导体应变片突出优点是灵敏度高,比金属丝式高50～80倍,尺寸小,横向效应小,动态响应好。但它有温度系数大,应变时非线性比较严重等缺点。当被测物理量作用在弹性元件上时,弹性元件的变形引起应变敏感元件的阻值变化,通过转换电路将其转变成电量输出,电量变化的大小反映了被测物理量的大小。组成部件：应变片，测量电路，弹性敏感元件等。应变片由金属或半导体制成的应变-电阻元件。敏感栅是应变片的核心部分,它粘贴在绝缘的基片上,其上再粘贴起保护作用的覆盖层,两端焊接引出导线。金属电阻应变片的敏感栅有三种:1金属丝式应变片2箔式应变片3薄膜应变片压阻效应：半导体材料的电阻率随着应变力的变化而发生变化的现象。3.热(敏)电阻式传感器：利用电阻随温度变化而制成的传感器称为电阻式温度传感器。热电阻的结构：由电阻体、绝缘管、保护套管、引线和接线盒等部分组成电桥电压灵敏度正比于电桥供电电压，是桥臂电阻比值n的函数热敏电阻说明：1.热敏电阻是非线性电阻，其伏安特性不符合欧姆定律；2.电阻值与温度之间呈现指数关系；3.有正负温度系数电阻之分。电感式传感器：原理：利用磁路磁阻变化，引起传感器线圈的电感的变化。优点：简单可靠，功率大，阻抗小，抗干扰，对环境要求不高，分辨力高，稳定缺点：频率响应低，不宜于快速动态测量。测量电路有:1交流电桥式2交流变压器式3谐振式种类：自感式传感器+互感式传感器自感式传感器（变磁阻式传感器）1、变气隙式自感传感器2、变面积型自感传感器互感式传感器（差动变压式）：被测量使衔铁移动，引起初次级线圈间的互感变化，形成输出电压的变化。电容式传感器：将被测量的变化转化为电容量变化的一种传感器。分类：按改变的参数：变极距、面积、介质按被测位移量：线位移、角位移按组成的方式：单一式、差动式按极板的形状：平行平面型、平行曲面型例题：已知变面积型电容器的两极板间距离为d=10mm，ε=50μF/m，两极板几何尺寸一样，为l0=30mm，b=20mm，在外力的作用下，其中动极板在原位置上向外移动了Δl=10mm，试求ΔC=?,k=?301.003.002.050oC03.0110lk100llCC变极距型电容传感器分为：1.空气介质变极距型2.双层介质变极距型变面积型电容传感器分为：1角位移式变面积型（差动结构）2线位移式变面积型变介质型电容传感器测位移,湿度,厚度…有较多的结构型式,可以用来测量纸张、绝缘薄膜等的厚度,也可用来测量粮食、纺织品、木材或煤等非导电固体介质的湿度三种类型比较：1）空气介质变极距型量程：适用于微位移的测量灵敏度:k=1/d0线性度：非线性2)变面积型电容传感器量程：用于测量较大的直线位移灵敏度:：k=1/L0线性度：线性3)变介质型电容传感器：量程：适应于测量微位移、湿度、厚度…线性度：非线性00blcd智能传感器：将微处理机技术引入传感器，使传感器除了实现基本功能之外，还具有所谓智能本领。智能传感器的基本功能：1具有自校零、自标定、自校正和自动补偿的能力；2具有自动采集数据和处理数据的能力；3具有自适应的能力；4具有一定程度的存储、识别和信息处理能力；5具有双向通信、标准化符号输入输出能力；6具有特定算法进行判断、决策处理的能力。真正意义上的智能传感器必须具备感知、学习、推理、通信以及管理功能。实现途径：1、传感器和信号处理装置的功能集成化2、基于新的检测原理和结构，实现信号处理的智能化3、研制人工智能材料人工智能材料基本特征：能感知环境条件的变化——普通传感器的功能；具有进行自我判断的能力——处理器功能；能够发出指令和自动采取行动——执行器功能。数字式传感器：将被测模拟量转换成数字输出的传感器。优点：测量精度和分辨率更高。抗干扰能力强，稳定性好。测量范围大易于与计算机接口实现智能化便于传输、存储和信号处理。电路便于集成化。数字传感器的三大类：1直接以数字量形式输出，如直接编码器2以脉冲形式输出，如光栅,磁栅等3以频率形式输出光电式直接编码器：构成：由光学玻璃制成的圆形码盘，码盘上刻有同心码道，码道上有亮区和暗区增量编码器：脉冲盘式数字传感器