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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 对象的形态及性质，并重复进行探索，深入掌握其状态； 主动探索检测的信息反馈有多种形式：反馈给信息 处理部，如神经元网络学习等处理；反馈给传感器，如 改变传感器的工作状态；反馈给被测对象 ，使检测结果 具有确定性。
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3.1.6 微差法
此方法是测量被测量与已知量的差值。差值通常较小， 只要对差值进行高精度检测，可以提高检测精度。(游标卡 尺；测微头)
3.1.7 替换法
由于系统误差的存在，当把被测物与标准比较 物的主次或先后顺序置换过来时，可以排除测量过 程中因顺序所造成的误差影响。
例如，改变天平放砝码托盘的左右位置，两次测量质量取 平均值求得被测量的比较准确的质量。
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3.1.8 能量变换与能量控制型检测元件
这是根据传感元件的能量供给方式来划分的。 如热电偶作为温度传感器使用时，输出信号的能量 是传感器吸收的热能的一部分，由于输入信号的能量的 一部分转换成输出信号，所以称作能量变换型检测。 热敏电阻分别在热辐射的条件下，电阻值发生变化， 这种类型的传感器的输出信号能量不是来自光源或热源， 而是由检测阻值变化的电路电源提供的。此时，可以看 作是被测量控制了从电源转向输出信号的能量的流动。 所以称为能量控制型检测。
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3.1.5 强度变量检测与容量变量检测
被测物理量中，有强度变量与容量变量之分。如压 力、温度、电压等表示作用的大小，与体积、质量无关
的，称作强度变量。
而像长度、重量、热量、电流等与占据空间相关，
与体积、质量成比例关系的，是容量变量。
一般在传感器的输入输出端分别存在成对的强度变 量与容量变量，它们的乘积分别表示传感器的输入、输 出能量。
3.检测技术及方法分析
主要内容
检测方法及其基本概念 检测系统模型与结构分析 提高检测精度的方法 多元化检测技术

检测及控制装置与外界环境之间的三种界面关系：
信息的输入端口, 完成信 传感器与执行器：获取 号的检测与转换，是整个 检测对象所处状态的传 系统中的关键。 感器，以及控制并调节 对象状态的执行器。 传感器的好坏直接影 操作界面：操作人员与 响仪表的质量，对它 的要求有： 仪器装置之间的界面。 •准确性： 系统界面：监控仪器与 •稳定性： 其他系统之间信息往来。 •灵敏性： •其它：经济性、耐腐 蚀性、低能耗等。
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以热电偶测温为例，温度差即强度变量是输入信 号，输出信号是热电势，也是强度变量。输入端的容 量变量是热流，输出端的容量变量是电流,如图所示。
热流 电流
温度差
热电偶
热电势
热流和电流虽不是输入输出变量。但它们都对检测系 统有影响：被检测物体的热容量过小或检测系统的热容过 大，都将使被测物温度发生变化而产生误差。输出端电路 里有电流流动，受内阻影响输出信号的电压有所降低，也 会造成系统误差。强度变量与容量变量是在检测系统的输 入输出端共轭存在的变量。一方传递信息的同时，另一方 总是直接或间接地与误差有关。为减少测量误差，需尽量 抑制共轭变量的影响。
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3.1.4 偏差法与零位法
偏差法(difference method)也叫非零检测法。一般为开 环型结构，增益大。结构简单，测量结果直观。信号转 换需要的能量要从被测对象上获得（如弹簧秤称重） 。这样， 会使被测对象的状态发生变动。（例如，用接触式温度计测量温 度，热量会被温度计吸收）这种开环检测对排除干扰很不利。 零位法(null method)是反馈型闭环检测方法。采取与同 类的已知量取平衡的方法进行测量（如用天平测量质量） 。 零位法的平衡操作绝大多数已经完全自动化。（电位差计、 平衡电桥等）
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图3-1
检测与控制仪器与外界环境 之间的三种界面
传感器与检测技术
传感器(Sensor/Transducer): 能感受规定的被测量件 并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通 常由敏感元件和转换元件组成 检测（Detection):利用各种物理、化学效应，选择合 适的装置(传感器 )与方法，将生产、科研和生活等各 方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定 量结果的过程称为检测技术。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
输出
平衡式仪表及检测系统一般采用这种结构。
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3.1.2 直接检测与间接检测
直接检测——与同类基准进行简单比较。一般可直 接读出被测量的量值。
比如：用电压表测电压、温度计测温度等。
间接检测——测量与被测量有一定关系的2个或2个
以上物理量，然后再推算出被测量。
比如，测量电流和电阻求电压、U=IR。间接测量需要进行2 次以上的测量，一般要分析误差的传递。

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传感器(sensor, transducer)种类很多，它的 分类方法有很多种：
1. 根据检测对象分类，如温度、压力、位移等。
2. 从传感器原理或反应效应分类，如光电、压电等。
3. 根据传感器的材料分类，如导电体、半导体等。 4. 按应用领域分类，如化工、纺织、造纸、环保等 5. 按输出信号形式分类，如模拟和数字式等。 6. 按反映形式或能量供给方式分类，如能动型和被动
型、能量变换型和能量控制型等。
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3.1 检测方法及基本概念
3.1.1 开环(open loop)型检测与闭环(closed loop)型检测
开环型检测系统如图 (a)所示。
(a) 对象
传感器 信息处理器 输出
闭环型检测系统如图 (b)所示。
被测量 +
(b)
-
放大器 反变换器
变换器
单传感器 或 多传感器
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3.1.3 绝对检测与比较检测
绝对检测——由基本物理量测量而决定被测量的方法。
例如，用水银压力计测压力时，从水银柱的高度、密度、和 重力加速度等基本量测量决定压力值。
比较检测——与同种类量值进行比较而决定测量值的 方法称为比较检测方法。
例如用弹簧管压力计测量压力时，要用已知压力校正压力计 的刻度，被测压力使指针摆动而指示的压力是通过比较或校正得 出的。