用反应标准模式标定 → 特征提取，模式识别
进而检测液位
吹气式液位计的复合检测原理
化学工业出版社
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
3.4.3 多元识别检测
例：多传感器气体成分分析
多传感器气体成分分析系统及多元膜传感器
以金属氧化物半导体膜为主
对多成分气体的反应交叉灵敏性是非线性的
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自动检测技术及仪表控制系统 第二版
3.4.3 多元识别检测
检测技术及方法分析
自动检测技术及仪表控制系统 第二版
Contents
3.1 检测方法及其基本概念
3.2 检测系统模型与结构分析 3.3 提高检测精度的方法 3.4 多元化检测技术
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检测及控制装置与 外界环境之间的三种界面关系
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自动检测技术及仪表控制系统 第二版
调频带通放大原理
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自动检测技术及仪表控制系统 第二版
3.3.2 频域信号选择方法
2）陷波放大方法 噪声信号频带非常窄
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自动检测技术及仪表控制系统 第二版
3.3.2 频域信号选择方法
3）锁定放大方法 微弱信号埋没在噪声中时，主动调制信号、抑制噪声
基于锁定放大器的微弱信号检测原理
Y H X
线性，非线性
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3.4.2 多元复合检测
若被检测量有n个，那么最少需要n个独立的检测方程式。 独立的检测方程式个数不够时，可以给未知参数加上已知 量，采用同一检测原理，构成另一检测方程。
例：吹气式液位检测
通过测量导管内的压力
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3.3.1 时域信号选择方法
1）基于同步加算的去噪方法
基于同步加算的去噪结果
2）基于响应速度的分离方法
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3.3.2 频域信号选择方法
1）滤波放大与调频放大方法 信号和噪声所占有的频率段不同
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3.1.9 主动探索与信息反馈型检测
根据探索行为所逐一得到的检测结果来判断被检测对象的 性质及状态，并重复进行探索，深入掌握其状态。
各种主动探索与信息反馈检测的形态
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3.2.1 检测系统的基本功能
1
信号转换 与 信号选择
输入输出端的强度变量 与容量变量
信号变量（粗箭头）与 误差变量（细箭头）
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3.1.6 微差法
测量被检测量与已知量的差值。 游标卡尺
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3.1.7 替换法
置换被测物与标准比较物的主次或先后顺序
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偏差法： 开环，增益大 弹簧秤检测重量
零位法：
反馈型闭环
天平
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3.1.5 强度变量检测与容量变量检测
强度变量：压力、温度、电压等表示作用的大小，与体积 质量无关。 容量变量：长度、重量、热量等与占据空间相关，与体积 质量成比例。
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3.1.1 开环型检测与闭环型检测
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3.1.2 直接检测与间接检测
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3.1.3 绝对检测与比较检测
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3.1.4 偏差法与零位法
系统状态方程：
x gxx ,2 , , xuu ;1 ,2 , , u i i1 n r y f xx ,2 , , xuu ;1 ,2 , , u j j 1 n r
标定： u y
检测： y u
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3.1.8 能量变换与能量控制型检测元件
能量变换型检测： 输出信号的能量是传感器吸收的能量的一部分，输入 信号的能量部分转换成输出信号 太阳能电池、热电偶 能量控制型检测：
被检测量控制了从电源转向输出信号的能量的流动
光敏电阻、热敏电阻
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传感器的多输入单输出形式
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3.2.3 检测系统的结构分析
3.2.3.1 补偿结构
基本补偿结构
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3.2
差动结构示意
利用了对称与反对称的输入输出特性。
2
基准保持 与比较
3
显示与操作
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3.2.2 信号转换模型与信号选择性
1）信号转换的数学模型：
u ,u , ,u 独立的输入变量： 1 2 r
y ,y , ,y 从属的输出变量： 1 2 m
x ,x , ,x 内部变量： 1 2 n
传感器的分类方法： 1）检测对象：温度、压力、位移 2）传感原理或反应效应：光电、压电、热阻 3）传感器材料：半导体、有机、无机、生物材料 4）应用领域：化工、纺织、造纸、电力、家电、交通
5）反应形式或能量供给方式：能动被动，能量变换能
量控制
6）输出信号形式：模拟量，数字量
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3.4.1 多元检测与检测方程式
x , , x 被检测量为 X ，传感器输出为 Y ， y , , y 1 n 1 n
多元检测可以用联立检测方程式表示：
y f x , , x i i 1 n
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3.2.2 信号转换模型与信号选择性
2）信号选择性： 选择必要信号，消除其他变量的影响，提高检测精度
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3.2.3 检测系统的结构分析
传感器的输入信号，除被检测参数外，还有其他未知参数 或干扰参数，因此，一般传感器可视为多输入单输出系统