傳感器原理及應(yīng)用課程名稱：傳感器原理及應(yīng)用辦公室：2號樓B311電話/p>

本門課程的特點：1、是大三/四的專業(yè)課的基礎(chǔ)2、課程具有較強實踐性3、課程涉及的知識面廣4、是一門工程性、應(yīng)用性都非常強的課程課程特點

課程的重要性1、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)是信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱，它們分別是智能系統(tǒng)的“感官”、“神經(jīng)”和“大腦”。2、傳感器是測量裝置和控制系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。如果沒有傳感器對原始參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的測量，就無法實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換和信息處理、無法完成最佳數(shù)據(jù)的顯示和控制。課程的重要性課程教材和參考書課程教材和參考書

教材：唐文彥主編《傳感器》第4版機(jī)械工業(yè)出版社2010年

參考書：1、強錫富主編，《傳感器》第3版，機(jī)械工業(yè)出版社，2002年2、賈柏年主編.傳感器技術(shù)（第三版）.東南大學(xué)出版社，2007年3、吳道悌主編,非電量電測技術(shù)（第二版），西安交通大學(xué)出版社，2001年4、彭軍主編，傳感器與檢測技術(shù)，西安電子科技大學(xué)出版社，2003年5、周杏鵬主編，傳感器與檢測技術(shù)，清華大學(xué)出版社，2010年課程要求

課程要求1、對課程的內(nèi)容分“熟練掌握、掌握、理解、熟悉、了解”五個層次提出要求；2、對各類傳感器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域中較重要的敏感技術(shù)有相當(dāng)?shù)恼J(rèn)識；3、在未來具體工作中，在傳感器和執(zhí)行器選擇、使用、設(shè)計以及進(jìn)一步深入研究方面具備良好的基礎(chǔ)；4、在學(xué)習(xí)過程中，應(yīng)當(dāng)從應(yīng)用的角度出發(fā)。課程的考核方式1、平時考核(作業(yè)、課堂回答問題、考勤)成績，約占40%2、期末綜合考試，約占60%

本課程總成績的組成一、傳感器的作用

傳感器是信息采集系統(tǒng)的首要部件，是實現(xiàn)現(xiàn)代化測量和自動控制（包括遙感、遙測、遙控)的主要環(huán)節(jié)，是信息的源頭，又是信息社會賴以存在和發(fā)展的物質(zhì)與技術(shù)基礎(chǔ)。緒論§0-1傳感器的作用、定義與組成·傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域

現(xiàn)在我們的身邊大量地使用著各種各樣的傳感器。1、傳感器在工業(yè)檢測和自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用超聲波檢測電容指紋識別緒論緒論

這種遙控器所利用的是一種肉眼看不見的紅外光，又稱為紅外線。電視機(jī)的遙控器中就是使用著光學(xué)傳感器。2、傳感器與家用電器

這種麥克風(fēng)是一種將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器。唱卡拉OK時使用的麥克風(fēng)，也是一種傳感器。緒論緒論R1aR2uoUcc+R3Rt

功放b溫控室A+-uo1加熱元件

這種溫度室是一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器。緒論火災(zāi)報警器緒論機(jī)械鼠標(biāo)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)緒論傳感器就是將光、聲音、溫度等物理量，轉(zhuǎn)換成為能夠用電子電路處理的電信號即電壓與電流的器件。緒論3、汽車與傳感器緒論汽車氣囊的保護(hù)作用緒論輔助泊車傳感器雙聲納間隙檢測聲納后聲納電源指示轉(zhuǎn)向指示間隙警告ECU間隙檢測聲納集成開關(guān)面板[多功能信息顯示][多功能顯示]偵測柵主要功能是判斷正前方及側(cè)前方的障礙物緒論緒論定位、地理信息汽車行駛速度測量緒論4、傳感器在機(jī)器人上的應(yīng)用觸覺能力：主要指確定工作對象是否存在，以及它的尺寸大小和形狀等。接近覺：主要用于探測機(jī)器人自身與周圍物體之間相對位置或距離的傳感器。接近覺界于觸覺與視覺之間。視覺：孔、邊、拐角的檢測及工作對象形狀的檢測等。壓覺：主要用于檢測機(jī)器人與作業(yè)對象之間接觸面的法向壓力值的大小。滑覺：主要用于檢測物體因自重相對于機(jī)器人手爪的滑移量的大小。緒論弧焊機(jī)器人緒論弧焊機(jī)器人緒論噴漆機(jī)器人緒論裝配機(jī)器人緒論5、傳感器在醫(yī)療及人體醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用醫(yī)用傳感器，是應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的那一部分傳感器，它所拾取的信息是人體的生理信息，而它的輸出常以電信號來表現(xiàn)。人體生理信息有電信息和非電信息兩大類，從分布來說有體內(nèi)的（如血壓等各類壓力），也有體表的（如心電等各類生物電)和體外的(如紅外、生物磁等）緒論6、傳感器與環(huán)境保護(hù)7、傳感器與航空及航天8、傳感器與遙感技術(shù)緒論二、傳感器的定義與組成

1.定義能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。

依據(jù)我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7665-1987傳感器通用術(shù)語緒論緒論傳感器（Transducer/Sensor）的定義是：“能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置”。定義包含的意思：①傳感器是測量裝置，能完成檢測任務(wù)；②它的輸入量是某一種被測量，可能是物理量，也可能是化學(xué)量、生物量等。③它的輸出量是某種物理量，這種量應(yīng)便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等等，這種量不一定是電量，還可以是氣壓、光強等物理量，但主要是電物理量；④輸出與輸入之間有確定的對應(yīng)關(guān)系，且能達(dá)到一定的精度。

緒論輸出量為電量的傳感器，一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成。

敏感元件：它是直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。

轉(zhuǎn)換元件：將敏感元件的輸出轉(zhuǎn)換成一定的電路參數(shù)。有時敏感元件和轉(zhuǎn)換元件的功能是由一個元件（敏感元件）實現(xiàn)的。

基本轉(zhuǎn)換電路：將敏感元件或轉(zhuǎn)換元件輸出的電路參數(shù)轉(zhuǎn)換、調(diào)理成一定形式的電量輸出。

敏感元件基本轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換元件被測量中間量輸出電量圖0-2氣體壓力傳感器緒論§0-2傳感器的分類及要求、傳感器的發(fā)展趨勢緒論

非電學(xué)量→傳感器→電學(xué)量

角度位移速度壓力溫度濕度聲強光照磁場

傳感器電壓電流電阻電容緒論1．按被測物理量分類常見的被測物理量機(jī)械量:長度,厚度,位移,速度,加速度,

旋轉(zhuǎn)角,轉(zhuǎn)數(shù),質(zhì)量,重量,力,

壓力,真空度,力矩,風(fēng)速,流速,

流量;聲:聲壓,噪聲.磁:磁通,磁場.溫度:溫度,熱量,比熱.光：亮度，色彩（一）傳感器的分類電學(xué)式、磁學(xué)式、光電式、電化學(xué)式等。2．按工作原理分類:切削力測量應(yīng)變片動圈式磁電傳感器

緒論緒論能量轉(zhuǎn)換型和能量控制型.3．按信號變換特征:能量轉(zhuǎn)換型:直接由被測對象輸入能量使其工作.

例如:熱電偶溫度計,壓電式加速度計.能量控制型:從外部供給能量并由被測量控制外部供給能量的變化.例如:電阻應(yīng)變片.緒論4．按敏感元件與被測對象之間的能量關(guān)系:物性型:依靠敏感元件材料本身物理性質(zhì)的變化來實現(xiàn)信號變換.如:水銀溫度計.結(jié)構(gòu)型:依靠傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)變.

例如:電容式和電感式傳感器.5．按輸出電信號類型分類根據(jù)傳感器輸出電信號的類型不同，可以分為：模擬量傳感器數(shù)字量傳感器開關(guān)量傳感器。如：接近開關(guān)是一種采用非接觸式檢測、輸出開關(guān)量的傳感器。緒論傳感器的分類分類法型式說明按基本效應(yīng)分類物理型化學(xué)型生物型采用物理效應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換采用化學(xué)效應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換采用生物效應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換按構(gòu)成原理分類結(jié)構(gòu)型物性型以轉(zhuǎn)換元件結(jié)構(gòu)參數(shù)變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換以轉(zhuǎn)換元件物理特性變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換按能量關(guān)系分類能量轉(zhuǎn)換型能量控制型傳感器輸出量直接由被測量能量轉(zhuǎn)換而來傳感器輸出量能量由外部能源提供，但受輸入量控制按工作原理分電阻式電容式電感式壓電式磁電式熱電式光電式光纖式利用電阻參數(shù)變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用電容參數(shù)變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用電感參數(shù)變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用壓電效應(yīng)實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用熱電效應(yīng)實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用光電效應(yīng)實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換利用光纖特性參數(shù)變化實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換按輸入量分類長度、位移、壓力、溫度、流量、距離以被測量命名（即按用途分類）按輸出量分類模擬式數(shù)字式輸出量為模擬信號（電壓、電流、……）輸出量為數(shù)字信號（脈沖、編碼、……）緒論1、下列測力傳感器中，屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器的是：（）A、自感式傳感器；B、磁電感應(yīng)式傳感器；C、電容式傳感器；D、應(yīng)變電阻式傳感器練習(xí)題：緒論（二）傳感器的一般要求

各種傳感器，由于原理、結(jié)構(gòu)不同，使用環(huán)境、條件、目的不同，其技術(shù)指標(biāo)也不可能相同。但是有些一般要求卻基本上是共同的，包括：

①可靠性；②靜態(tài)精度；③動態(tài)性能；④靈敏度；⑤分辨力；

⑥量程；⑦抗干擾能力；⑧能耗；⑨成本；⑩對被測對象的影響等。緒論二、傳感器的發(fā)展方向緒論1.擴(kuò)展測量范圍2.提高檢測性能3.提高傳感器集成化及功能化的程度4.傳感器微型化5.新領(lǐng)域、新原理的傳感器，新型功能材料的開發(fā)第一章傳感器的一般特性

傳感器：輸入量電量

傳感器的一般特性：描述此種變換的輸入與輸出關(guān)系１.輸入量為常量或變化極慢時（慢變或穩(wěn)定信）———靜特性２.輸入量隨時間變化極快時（快變信號）———動特性

主要影響因素：傳感器內(nèi)部儲能元件(電感、電容、質(zhì)量塊、彈簧等)影響。第一章傳感器的一般特性§1-1傳感器的靜態(tài)特性第一章傳感器概述

傳感器的基本特性：傳感器的輸入－輸出關(guān)系特性。是傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)作用關(guān)系的外部表現(xiàn)。

輸入信號分為：穩(wěn)態(tài)、動態(tài)對應(yīng)傳感器特性：靜態(tài)特性、動態(tài)特性

對傳感器的要求：高精度－＞信號（或能量）無失真轉(zhuǎn)換－＞反映被測量的原始特征第一章傳感器的一般特性靜態(tài)特性：傳感器在被測量的各個值處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸入輸出關(guān)系傳感器輸入量x輸出量y理想狀態(tài)：線性關(guān)系1、靜態(tài)模型實際狀態(tài)：非線性關(guān)系靜態(tài)特性曲線：a---零點輸出，b---理論靈敏度，第一章傳感器的一般特性一、傳感器的靜態(tài)特性誤差因素多項式代數(shù)方程：x---輸入量y---輸出量a0---零位輸出a1---檢測系統(tǒng)靈敏度a2

～an---非線性常數(shù)檢測系統(tǒng)輸入x輸入y=f(x)非線性原因：溫度濕度壓力沖擊振動磁場電場摩擦間隙松動遲滯蠕變變形老化外界干擾第一章傳感器概述

傳感器的靜態(tài)特性是指在穩(wěn)態(tài)條件下（傳感器無暫態(tài)分量）用分析或?qū)嶒灧椒ㄋ_定的輸入—輸出關(guān)系。這種關(guān)系可依不同情況，用函數(shù)或曲線表示，有時也用數(shù)據(jù)表格來表示。

表征傳感器靜態(tài)特性的主要指標(biāo)有線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性等。第一章傳感器的一般特性傳感器的幾個常用術(shù)語

*測量范圍：

傳感器能正常測量的最小輸入量和最大輸入量之間的范圍。《GBT7665-1987傳感器通用術(shù)語》指出:測量范圍是指“在允許誤差限內(nèi)被測量值的范圍”。“注：測量范圍的最高、最低值分別稱為測量范圍的‘上限值’、‘下限值’。”第一章傳感器的一般特性第一章傳感器的一般特性*量程：傳感器測量范圍上限值和下限值的代數(shù)差。例如：測量范圍為0℃至100℃的量程為100℃;測量范圍為20℃至100℃的量程為———；測量范圍為-20℃至100℃的量程為———；*滿量程輸出值：在規(guī)定條件下，傳感器測量范圍上限值和下限值所對應(yīng)的輸出值的代數(shù)差。例如：某位移傳感器的輸入值與輸出值如下表：輸入值/mm輸出值/mV1155251020301.503.516.028.5311.0413.4715.98求：滿量程輸出值。第一章傳感器的一般特性

傳感器的輸出輸入關(guān)系或多或少地存在非線性問題。在不考慮遲滯、蠕變、不穩(wěn)定性等因素的情況下，其靜特性可用下列多項式代數(shù)方程表示：

多項式代數(shù)方程：x---輸入量y---輸出量a0---零位輸出a1---檢測系統(tǒng)靈敏度a2

～an---非線性常數(shù)第一章傳感器的一般特性1.線性度第一章傳感器概述傳感器的理想輸入—輸出特性應(yīng)是線性的。第一章傳感器的一般特性理想狀態(tài)：線性關(guān)系a---零點輸出，b---理論靈敏度，第一章傳感器概述

線性度是以一定的擬合直線作基準(zhǔn)與校準(zhǔn)曲線作比較，其不一致的最大偏差與理論滿量程輸出值的百分比來進(jìn)行計算：式中：YFS＝y(tǒng)max－ymin——滿量程輸出第一章傳感器的一般特性

對于非理想直線特性的傳感器，需要進(jìn)行非線性校正，常采用以下方法。理論擬合：理論直線，與實測值無關(guān)端點連線擬合過零旋轉(zhuǎn)擬合端點平移擬合平均選點擬合最小二乘擬合第一章傳感器概述第一章傳感器的一般特性第一章傳感器概述

（1）端點連線擬合

實際特性上分別對應(yīng)于測量下限xmin和測量上限xmax的點A和B的連線稱端點擬合直線。特點：方法簡單，但由于數(shù)據(jù)依據(jù)不充分，且計算的線性度值往往偏大，因此不能充分發(fā)揮傳感器的精度潛力。AB第一章傳感器的一般特性第一章傳感器概述（2）

平均選點法

把傳感器全量程內(nèi)的所有校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，前后分成兩組，分別求出兩組的點系中心，這兩上點系中心的連線，就是平均選點法的擬合直線。特點：擬合精度較高，試驗點在擬合直線兩側(cè)分布，數(shù)據(jù)處理不復(fù)雜。前半部點系中心坐標(biāo)為后半部點系中心坐標(biāo)為因此通過兩個點系中心和的直線斜率為直線在y軸上的截距為

或

把斜率和截距代入y=a+kx中即得到平均選點法擬合直線方程。

第一章傳感器的一般特性第一章傳感器概述（3）最小二乘法

把所有校準(zhǔn)點數(shù)據(jù)都標(biāo)在坐標(biāo)圖上，用最小二乘法擬合的直線y=a+kx，其校準(zhǔn)點與對應(yīng)的擬合直線的點之間的殘差平方和為最小。校準(zhǔn)點擬合直線第一章傳感器的一般特性第一章傳感器概述特點：擬合精度高，計算復(fù)雜。第一章傳感器的一般特性2．遲滯

遲滯特性說明傳感器加載（輸入量增大）和卸載（輸入量減小）輸入—輸出特性曲線不重合的程度。第一章傳感器概述

產(chǎn)生原因：傳感器機(jī)械部分存在摩擦、間隙、松動、積塵等第一章傳感器的一般特性第一章傳感器概述3．重復(fù)性

重復(fù)性是指傳感器輸入按同一方向作全量程連續(xù)多次變動時所得特性曲線不一致的程度。第一章傳感器的一般特性第一章傳感器概述4．靈敏度

傳感器輸出變化量與引起該變化量的輸入變化量之比即為靜態(tài)靈敏度。

（擬合直線即為斜率）

5．分辨力分辨力是指傳感器可能檢測出被測輸入量的最小增量。有時用該值相對量程之百分?jǐn)?shù)表示，則成為分辨率。第一章傳感器的一般特性

應(yīng)變式位移檢測系統(tǒng)的靈敏度為100mV/(mm·V)電源電壓為1V時，每1mm的位移輸出電壓100mV第一章傳感器概述6．穩(wěn)定性穩(wěn)定性指傳感器在長時間工作的情況下輸出量發(fā)生的變化，也稱為長時間工作穩(wěn)定性或零點漂移。7．溫度穩(wěn)定性指傳感器在外界溫度變化時，輸出量發(fā)生的變化，也稱為溫度漂移。8．抗干擾穩(wěn)定性指傳感器對外界干擾的抵抗能力。第一章傳感器的一般特性上文回顧傳感器的定義分類應(yīng)用范圍靜態(tài)特性線性度遲滯性重復(fù)性靈敏度分辨率……第一章傳感器的一般特性一、填空題

1、某位移傳感器，在輸入位移變化2mm時，輸出電壓變化有300mV，則其靈敏度為

。2、傳感器的輸入輸出特性指標(biāo)可分為

和動態(tài)特性指標(biāo)兩大類，線性度和靈敏度是傳感器的

指標(biāo)，而頻率響應(yīng)特性是傳感器的

指標(biāo)。3、在采用直線擬合線性化時，傳感器輸出輸入的校正曲線與其擬合曲線之間的最大偏差，通常用相對誤差γL來表示，稱為

，即γL=±（ΔLmax/yFS）×100%，其中ΔLmax為最大非線性誤差，YFS為

。4、在規(guī)定的測量范圍內(nèi)，傳感器能檢測到的最小的輸入增量，當(dāng)用與滿量程的百分?jǐn)?shù)表示時稱為

。

課堂練習(xí)：第一章傳感器的一般特性二、判斷題：1、傳感器A采用端點連線法算得線性度為±0.15%，傳感器B采用最小二乘法算得線性度為±0.18%，則可以肯定傳感器A的線性度優(yōu)于傳感器B。（）2、重復(fù)性和遲滯都是反應(yīng)傳感器在正行程（輸入量增大)中輸出輸入曲線不重合的程度的靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)。（）

課堂練習(xí)：第一章傳感器的一般特性三、選擇題：1、傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的（）A、線性度越好；B、遲滯越小；C、重復(fù)性越好；D、分辨力越高第一章傳感器的一般特性2、屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是[

]

A.固有頻率B.臨界頻率

C.阻尼比D.重復(fù)性

第一章傳感器的一般特性第一章傳感器概述§1-2傳感器的動態(tài)特性一、概述·傳感器的動態(tài)特性是指傳感器對隨時間變化的激勵（輸入）的響應(yīng)（輸出）特性。第一章傳感器的一般特性·當(dāng)被測量（輸入量、激勵）隨時間變化時，因系統(tǒng)總存在著機(jī)械的、電氣的各種慣性，而使傳感器或檢測系統(tǒng)（儀器）不能實時無失真地反映被測量值，這個測量過程就成為動態(tài)測量。傳感器的動特性是指在動態(tài)測量時，輸出量與隨時間變化的輸入量的之間的關(guān)系。·動態(tài)測量時，輸出量與輸入量之間，往往存在延時和失真，這就形成了動態(tài)測量誤差。為了便于求解和易于實現(xiàn)，工程上通常采用輸入典型信號的方法進(jìn)行分析。通常輸入階躍信號和正弦信號，階躍信號側(cè)重時域特性分析，正弦信號側(cè)重頻率特性分析。1、傳感器的數(shù)學(xué)模型第一章傳感器的一般特性傳感器或檢測系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型，對于連續(xù)的時間系統(tǒng)主要有3種形式：

·時域分析用的微分方程；·復(fù)頻域分析用的傳遞函數(shù)；·頻域分析用的微分方程；

要精確地建立傳感器(或測試系統(tǒng))的數(shù)學(xué)模型是很困難的。在工程上總是采取一些近似的方法；忽略一些影響不大的因素，給數(shù)學(xué)模型的確立和求解都帶來很多方便。通常認(rèn)為可以用線性時不變系統(tǒng)理論來描述傳感器的動態(tài)持性。從數(shù)學(xué)上可以用常系數(shù)線性微分方程表示傳感器輸出量y與輸入量x的關(guān)系，這種方程的通式如下：第一章傳感器的一般特性（1）時域分析用的微分方程

式中t為時間變量，和

均為常數(shù)，此系統(tǒng)為線性定常系統(tǒng)。分子階次m<n最高階次n為輸出量最高階導(dǎo)數(shù)的階次，也確定系統(tǒng)的階次是n階系統(tǒng)。第一章傳感器的一般特性

設(shè)x(t)、y(t)的初始條件為零，對上式兩邊進(jìn)行拉氏變換，得這一比值W(s)就被定義為傳感器的傳遞函數(shù)。由此可求得初始條件為零的條件下輸出信號拉氏變換Y(s)與輸入信號拉氏變換X(s)的比值，即第一章傳感器的一般特性（2）復(fù)頻域分析用的傳遞函數(shù)x(t)、y(t)的初始條件為零：若y(t)為時間變量t的函數(shù)，且當(dāng)t≤0時，滿足輸入x(t)=0，輸出y(t)=0，x(t)、y(t)對時間的各階導(dǎo)數(shù)的初始值均為零的初始條件，則x(t)、y(t)的拉氏變換X(s)、Y(s)定義為第一章傳感器的一般特性式中，s—復(fù)變量，s=a+bj，a＞0·傳遞函數(shù)的特點：

1）傳遞函數(shù)表示了系統(tǒng)本身的動態(tài)性能與輸入量大小及性質(zhì)無關(guān)。對于具體的系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)不因輸入的變化而不同，對任何一個輸入都有確定的輸出。

2）相似系統(tǒng)。傳遞函數(shù)不拘泥于被描述系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)而只反映動態(tài)性能。不同的物理系統(tǒng)，可以用相同的傳遞函數(shù)來描述，稱為相似系統(tǒng)。

3）傳遞函數(shù)可以有量綱，也可以無量綱。第一章傳感器的一般特性

4）傳遞函數(shù)是復(fù)變量s的有理分式。對于實際系統(tǒng)，分子階次m<n，分母最高階次n為輸出量最高階導(dǎo)數(shù)的階次，也確定系統(tǒng)的階次n階系統(tǒng)。（3）頻域分析用的頻率響應(yīng)函數(shù)對于穩(wěn)定的常系數(shù)線性系統(tǒng)，可用傅里葉變換代替拉氏變換，相應(yīng)地有：或第一章傳感器概述第一章傳感器的一般特性即：傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)，簡稱為頻率響應(yīng)或頻率特性。頻率響應(yīng)函數(shù)是一個復(fù)數(shù)函數(shù)，它可以用指數(shù)形式表示:傳感器幅頻特性傳感器相頻特性第一章傳感器概述稱為傳感器的動態(tài)靈敏度（或稱增益）。第一章傳感器的一般特性·頻率響應(yīng)函數(shù)根據(jù)線性定常系統(tǒng)的同頻性，如果輸入信號為則輸出信號為可得

其中：

稱為測量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)。即：

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為頻率響應(yīng)函數(shù)的相角，它表示了傳感器或檢測系統(tǒng)輸出信號相對于輸入信號初始相位的遷移量，也是的函數(shù)，所以也稱為相頻特性。是頻率響應(yīng)函數(shù)的模，為的函數(shù)，也是動態(tài)靈敏度，隨著頻率變化而變化，故稱為幅頻特性，與靜態(tài)測量中靈敏度為常數(shù)有顯著的區(qū)別。

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線性定常系統(tǒng)的有很多重要性質(zhì)，特別是疊加性和頻率保持特性，在工程測試中具有重要意義。例如當(dāng)輸入信號是由多個信號疊加而成的復(fù)雜信號，根據(jù)疊加性就可以把復(fù)雜信號的作用看成若干簡單信號的單獨作用之和，在分析常系數(shù)線性系統(tǒng)時，總可以將一個復(fù)雜的激勵信號分解成若干個簡單的激勵，如利用傅里葉變換，將復(fù)雜信號分解成一系列諧波或分解成若干個小的脈沖激勵．然后求出這些分量激勵的響應(yīng)之和。就可以簡化問題。又例如已知線性系統(tǒng)的輸入頻率，根據(jù)頻率保持特性，可確定該系統(tǒng)輸出信號中只有與輸入同頻率的成分才可能是該輸入信號引起的輸出，其他頻率成分的輸出都是噪聲干擾，所以可以采用相應(yīng)的濾波技術(shù)，在很強的噪聲干擾下，把有用的信息提取出來。第一章傳感器概述第一章傳感器的一般特性※自學(xué)：線性定常系統(tǒng)及其主要性質(zhì)在工程測試實踐中，大多數(shù)傳感器或檢測系統(tǒng)屬于線性時不變系統(tǒng)，又稱線性定常系統(tǒng)。線性時不變系統(tǒng)的分析方法已形成了完整嚴(yán)密的體系，即使是一些非線性系統(tǒng)或時變系統(tǒng)，在限定條件下，它們也遵循線性時不變的規(guī)律。故下面重點討論線性時不變系統(tǒng)的主要性質(zhì)。

第一章傳感器的一般特性當(dāng)系統(tǒng)的輸入和輸出之間關(guān)系可用常系數(shù)線性微分方程來描述時，則稱該系統(tǒng)為線性時不變系統(tǒng)，也稱為定常線性系統(tǒng)。即：

（1.1）

式中為時間變量，和均為常數(shù)。線性時不變系統(tǒng)具有以下主要性質(zhì)：

（1）疊加性設(shè)為輸入，y(t)

為輸出，若

第一章傳感器的一般特性則（1.2）滿足疊加原理，意味著作用于線性系統(tǒng)的各個輸入所產(chǎn)生的輸出是互不影響的，所以在分析有多個輸入作用的系統(tǒng)輸出時，可以分別求出在單個輸入的作用下系統(tǒng)的輸出，然后再進(jìn)行疊加。（2）比例性（齊次性）設(shè)為輸入，為輸出，若，則對于任何一個常數(shù)，有（1.3）（3）微分性零初始條件下，系統(tǒng)對原輸入微分的響應(yīng)等于原輸出的微分。即：對于為輸入，為輸出，若，則有：

（1.4）第一章傳感器的一般特性（4）積分性零初始條件下，系統(tǒng)對原輸入積分的響應(yīng)等于原輸出的積分。即：為輸入，為輸出，若，則有：（1.5）（5）頻率保持特性對于線性定常系統(tǒng)，若輸入為某一頻率的簡諧（正弦或余弦）信號，則系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出必定是與輸入同頻率的簡諧信號，即，此規(guī)律稱為頻率保持特性。但其幅值和初相位將發(fā)生變化。

下頁上頁返回第一章傳感器的一般特性第一章傳感器概述特性關(guān)系式：拉氏變換：變形：傳遞函數(shù)：總結(jié)：第一章傳感器的一般特性第一章傳感器概述傅里葉變換:第一章傳感器的一般特性第一章傳感器概述1.一階傳感器

具有簡單能量變換的傳感器，其動態(tài)性能多數(shù)可用一階微分方程來描述。一階傳感器的微分方程的通式:可以改寫為:；

，稱為傳感器的時間常數(shù)，記為:是傳感器的靜態(tài)靈敏度，記為：k；第一章傳感器的一般特性二、應(yīng)用第一章傳感器概述可得到典型一階傳感器的頻率特性:幅頻特性相頻特性③一階傳感器的特征參數(shù)為。結(jié)論：①一階頻率特性具有最簡單的形式，其特征參數(shù)用

3dB頻率ωc表示，且ωc

=1/τ，τ為傳感器的時間常數(shù)；越小，則3dB頻率ωc

②時間常數(shù)越高，具有較寬的工作頻域，具有較好的動態(tài)響應(yīng)；頻響函數(shù)第一章傳感器的一般特性3dB頻率：在處，輸出輸入的幅值之比降為原來的，20log0.707=-3dB第一章傳感器的一般特性·一階傳感器傳遞函數(shù)

式中：T——為時間常數(shù)，單位為秒。例如：液柱式水銀溫度計

·設(shè)為被測環(huán)境溫度，為水銀柱輸出溫度值，C表示熱容量，R表示熱阻，由熱力學(xué)方程有：

第一章傳感器的一般特性令，兩邊同時作拉氏變換，整理得：下頁上頁返回第一章傳感器的一般特性·一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為其幅頻特性與相頻特性分別為：

其中負(fù)號表示輸出信號滯后于輸入信號。一階系統(tǒng)奈氏圖、伯德圖分別如圖1.7、圖1.8所示；一階系統(tǒng)的幅頻、相頻特性圖如圖1.9所示。

下頁上頁返回第一章傳感器的一般特性由圖1.9可見，一階系統(tǒng)的幅頻特性曲線隨著的增加單調(diào)減小，衰減很快，所以一階系統(tǒng)具有低通濾波的特性。在一階系統(tǒng)特性中，應(yīng)特別注意以下幾點：

圖1.7一階系統(tǒng)奈氏圖圖1.8一階系統(tǒng)伯德圖下頁上頁返回第一章傳感器的一般特性

1）當(dāng)激勵頻率遠(yuǎn)小于時，輸出與輸入的幅值幾乎相等，接近1。當(dāng)，，系統(tǒng)相當(dāng)于一個積分器。其中幾乎與激勵頻率成反比，相位滯后近90°。故一階系統(tǒng)適合測試緩變或低頻的被測量。

2）時間常數(shù)T是反映一階系統(tǒng)特性的重要參數(shù)，其值決定系統(tǒng)適用的頻率范圍。

下頁上頁返回第一章傳感器的一般特性2.二階傳感器第一章傳感器概述典型二階傳感器的微分方程通式為：其頻率特性：其中，，叫時間常數(shù)；

，叫無阻尼自振角頻率；

，叫阻尼比；

，叫靜態(tài)靈敏度；第一章傳感器的一般特性討論：1、諧振頻率：2、有阻尼、零阻尼、欠阻尼、臨界阻尼、過阻尼：幅頻特性曲線出現(xiàn)峰值時的頻率，只有，才有諧振。第一章傳感器概述相頻特性：幅頻特性：第一章傳感器的一般特性二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為

對輸入階躍信號x=A的響應(yīng)函數(shù)可求得:

(1)欠阻尼情況：(2)零阻尼情況：第一章傳感器的一般特性(3)臨界阻尼情況:(4)過阻尼情況:式中第一章傳感器的一般特性圖

二階系統(tǒng)對單位階躍的響應(yīng)第一章傳感器的一般特性·二階傳感器傳遞函數(shù)

（1.11）式中：——為系統(tǒng)的靈敏度；

——為系統(tǒng)的阻尼比；

——為系統(tǒng)的無阻尼固有頻率。例如：RLC電路，輸入為，輸出為，根據(jù)電路基本定律，有下頁上頁返回第一章傳感器的一般特性

上式兩邊同時作拉氏變換，并消去中間變量，得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：

下頁上頁返回第一章傳感器的一般特性·二階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)由二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，可得二階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)為：相應(yīng)的幅頻特性和相頻特性分別為：

第一章傳感器的一般特性相應(yīng)的幅頻、相頻特性曲線的伯德圖如下圖所示。

圖

二階系統(tǒng)伯德圖（a）幅頻特性（b）相頻特性下頁上頁返回第一章傳感器的一般特性二階系統(tǒng)具有以下的特點：1）當(dāng)時，；當(dāng)，；2）影響二階系統(tǒng)動態(tài)特性的參數(shù)是固有頻率和阻尼比。其固有頻率的選擇應(yīng)以工作頻率范圍為依據(jù)。在附近，系統(tǒng)幅頻特性受阻尼比影響極大。時，系統(tǒng)發(fā)生共振，實際測量時，應(yīng)該避免此情況。此時，在測定系統(tǒng)本身參數(shù)時，有重要的意義；3）段，很小，且和頻率近似成正比增加。段，趨近于180°，即輸出信號幾乎和輸入反相。在區(qū)間，隨頻率的變化而劇烈變化，而且越小，變化越劇烈；4）二階系統(tǒng)是一個振蕩環(huán)節(jié)。從檢測工作的角度來看，總希望檢測系統(tǒng)在較寬的頻帶內(nèi)由于頻率特性不理想所引起的誤差盡可能小。因此，要選擇恰當(dāng)?shù)墓逃蓄l率和阻尼比的組合，以獲得較小的誤差。下頁上頁返回第一章傳感器的一般特性

在研究傳感器時域動態(tài)特性時，為表征傳感器的動態(tài)特性常用上升時間trs

、響應(yīng)時間tst、過調(diào)量c等參數(shù)來綜合描述。上升時間trs─

輸出指示值從最終穩(wěn)定值的5％或10％變到最終穩(wěn)定值的95％或90％所需的時間；響應(yīng)時間tst─

從輸入量開始起作用到輸出指示值進(jìn)入穩(wěn)定值所規(guī)定的范圍內(nèi)所需要的時間。最終穩(wěn)定值的允許范圍常取所允許的測量誤差值zr，如tst=5S(±2%)；過調(diào)量c─

輸出第一次達(dá)到穩(wěn)定值后又超出穩(wěn)定值而出現(xiàn)的最大偏差。第一章傳感器概述·傳感器的動態(tài)時域特征第一章傳感器的一般特性三、實現(xiàn)不失真測量的條件如果一個檢測系統(tǒng)，其輸出和輸入滿足下列關(guān)系：

其中都是常數(shù)，表明該系統(tǒng)輸出的波形和輸入的波形精確的一致，只是幅值放大了A倍和時間上延遲了，這種情況，被認(rèn)為測試裝置具有不失真測量的特性。對上式兩邊取拉氏變換，得

故不失真測試裝置的傳遞函數(shù)為

（1.19）

第一章傳感器的一般特性頻率響應(yīng)函數(shù)為

其幅頻與相頻特性分別為

由此可見，要實現(xiàn)不失真檢測，檢測系統(tǒng)的幅頻特性應(yīng)為常數(shù)，相頻特性應(yīng)為線性。引起的失真稱為幅值失真，與之間不滿足線性關(guān)系引起的失真稱為相位失真。

第一章傳感器的一般特性第一章傳感器的一般特性§1-3傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)

一、概述：利用某種標(biāo)準(zhǔn)器具對新研制或生產(chǎn)的傳感器進(jìn)行全面的技術(shù)檢定和標(biāo)度，稱為標(biāo)定；對傳感器在使用中或儲存后進(jìn)行的性能復(fù)測，稱為校準(zhǔn)。標(biāo)定和校準(zhǔn)的基本方法是：利用標(biāo)準(zhǔn)儀器產(chǎn)生已知的非電量，輸入到待標(biāo)定或校準(zhǔn)的傳感器中，然后將傳感器輸出量與輸入的標(biāo)準(zhǔn)量作比較，獲得一系列標(biāo)定或校準(zhǔn)數(shù)據(jù)或曲線。二、傳感器的標(biāo)定

傳感器的標(biāo)定，就是通過試驗確立傳感器的輸入量與輸出量之間的關(guān)系。同時，也確定出不同使用條件下的誤差關(guān)系。傳感器標(biāo)定含義：其一是確定傳感器的性能指標(biāo)；其二是明確這些性能指標(biāo)所適用的工作環(huán)境。本章僅限于討論第一個問題。傳感器的標(biāo)定方法：有靜態(tài)標(biāo)定和動態(tài)標(biāo)定兩種。標(biāo)定系統(tǒng)如圖所示。標(biāo)定裝置待標(biāo)定傳感器標(biāo)準(zhǔn)傳感器輸出量顯示輸出量測量第一章傳感器的一般特性1、靜態(tài)標(biāo)定指輸入信號不隨時間變化的靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下，對傳感器的靜態(tài)特性如靈敏度、非線性、滯后、重復(fù)性等指標(biāo)的檢定。2、動態(tài)標(biāo)定對被標(biāo)定傳感器輸入標(biāo)準(zhǔn)激勵信號，測得輸出數(shù)據(jù)，做出輸出值與時間的關(guān)系曲線。由輸出曲線與輸入標(biāo)準(zhǔn)激勵信號比較可以標(biāo)定傳感器的動態(tài)響應(yīng)時間常數(shù)、幅頻特性、相頻特性等。

第一章傳感器的一般特性※選學(xué)：1）測試系統(tǒng)動態(tài)特性的測定

系統(tǒng)動態(tài)特性是其內(nèi)在的一種屬性，這種屬性只有系統(tǒng)受到激勵之后才能顯現(xiàn)出來，并隱含在系統(tǒng)的響應(yīng)之中。因此，研究測試系統(tǒng)動態(tài)特性的標(biāo)定，應(yīng)首先研究采用何種的輸入信號作為系統(tǒng)的激勵，其次要研究如何從系統(tǒng)的輸出響應(yīng)中提取出系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)。常用的動態(tài)標(biāo)定方法有階躍響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法。第一章傳感器的一般特性（1）．階躍響應(yīng)法階躍響應(yīng)法是以階躍信號作為測試系統(tǒng)的輸入，通過對系統(tǒng)輸出響應(yīng)的測試，從中計算出系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)。這種方法實質(zhì)上是一種瞬態(tài)響應(yīng)法。即通過對輸出響應(yīng)的過渡過程來標(biāo)定系統(tǒng)的動態(tài)特性。①一階系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)的求取②二階系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)的求取

第一章傳感器的一般特性①階躍響應(yīng)法:一階系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)的求取

圖a一階系統(tǒng)來系統(tǒng)動態(tài)特性的參數(shù)對于一階系統(tǒng)來說，時間常數(shù)τ是唯一表征系統(tǒng)動態(tài)特性的參數(shù)，由圖a可見，當(dāng)輸出響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的63.2%時，所需要的時間就是一階系統(tǒng)的時間常數(shù)。顯然，這種方法很難做到精確的測試。同時，又沒涉及到測試的全過程，所以求解的結(jié)果精度較低。為獲得較高精度的測試結(jié)果，一階系統(tǒng)的響應(yīng)式可以改寫成

通過求直線的斜率，即可求出時間常數(shù)τ。圖a一階系統(tǒng)來系統(tǒng)動態(tài)特性的參數(shù)第一章傳感器的一般特性②階躍響應(yīng)法:二階系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)的求取

由典型二階系統(tǒng)的輸出響應(yīng)式

可知，其瞬態(tài)響應(yīng)是以

的圓頻率作衰減振蕩的，其各峰值所對應(yīng)的時間=0,,,…。

顯然，當(dāng)時，y(t)取最大值，則最大超調(diào)量M與阻尼比ξ的關(guān)系式為

或

第一章傳感器的一般特性因此,當(dāng)從輸出曲線(圖b)上測出M后,由式

或，即可求出阻尼比ξ

或從圖c曲線上求出阻尼比ξ。

圖b欠阻尼二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)

圖c欠阻尼二階系統(tǒng)的M-ξ關(guān)系圖第一章傳感器的一般特性（2）頻率響應(yīng)法頻率響應(yīng)法是以一組頻率可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)正弦信號作為系統(tǒng)的輸入，通過對系統(tǒng)輸出幅值和相位的測試，獲得系統(tǒng)的動態(tài)特性參數(shù)。這種方法實質(zhì)上是一種穩(wěn)態(tài)響應(yīng)法，即通過輸出的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)來標(biāo)定系統(tǒng)的動態(tài)特性。①一階系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)的求取

②二階系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)的求取第一章傳感器的一般特性①一階系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)的求取對于一階系統(tǒng)直接利用下式求取時間常數(shù)τ。即：

或

第一章傳感器的一般特性②頻率響應(yīng)法:二階系統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)的求取

1）在相頻特性曲線（ω）-ω上，當(dāng)ω

=ωn

時，=-90°由此便可求出固有頻率ωn

。

2）由于，所以，作出曲線（ω）-ω在ω

=ωn處的切線，便可求出阻尼比ξ。這種方法，簡單易行，但是精度較差，所以該方法只適于對固有頻率ωn和阻尼比ξ的估算。

第一章傳感器的一般特性較為精確的求解方法如下：1）求出的最大值及所對應(yīng)的頻率ω1；

2）由，求出阻尼比ξ；3）根據(jù)，求出固有頻率ωn。由于這種方法中A(ω1

)和ω1的測量可以達(dá)到一定的精度，所以由此求解出的固有頻率ωn和阻尼比ξ具有較高的精度。第一章傳感器的一般特性安全閥基本知識如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過設(shè)計壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護(hù)!一切有過壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護(hù)!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個壓力概念彈簧式先導(dǎo)式重力板式先導(dǎo)+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高適用范圍廣價格經(jīng)濟(jì)對介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點預(yù)漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會有預(yù)漏現(xiàn)象--在未達(dá)到安全閥設(shè)定點前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點彈簧式安全閥的缺點=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強.能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動作特性可遠(yuǎn)傳取壓先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點對介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會堵塞引壓管及導(dǎo)閥內(nèi)腔.成本較高.先導(dǎo)式安全閥的缺點重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點目前低壓儲罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡單.價格經(jīng)濟(jì).重力板式產(chǎn)品的缺點不可現(xiàn)場調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴(yán)重的預(yù)漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達(dá)到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個常用規(guī)范ASMEsectionI-動力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報價依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導(dǎo)壓管活塞密封活塞導(dǎo)向不平衡移動副(活塞)導(dǎo)管導(dǎo)閥彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)先導(dǎo)式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復(fù)開啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時，一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一，然后迅速回座并再次起跳。頻跳時，閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會造成密封面的嚴(yán)重?fù)p傷。如果頻跳現(xiàn)象進(jìn)一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時無法達(dá)到需要的排放量，系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時壓力下降超過3%。當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時，閥門入口處的壓力是相對穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時，閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計不當(dāng)，造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%，是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此安全閥開啟后沒有達(dá)到完全排放，系統(tǒng)壓力仍然很高，所以閥門會再次起跳并重復(fù)上述過程，既發(fā)生頻跳。導(dǎo)致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴(yán)重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應(yīng)的補償（使用內(nèi)徑較大的管道）。4、連接管過于復(fù)雜（拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。）導(dǎo)致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當(dāng)。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。這兩個環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高，則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài)，從而導(dǎo)致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平，因此回座后閥門會很快再次起跳。導(dǎo)致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需排量。

由于所選的安全閥的喉徑面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需，安全閥排放時過大的排量導(dǎo)致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過快，而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解，使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳：當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時，閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力，導(dǎo)致閥體內(nèi)機(jī)構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大：安全閥正常起跳后長時間無法回座，閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當(dāng)。2、排氣管道設(shè)計不當(dāng)造成排氣不暢，由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞，使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累，這時背壓會作用在閥門內(nèi)部機(jī)構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢。3、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素：4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復(fù)。5、由于對閥門排放時的排放反力計算不足，從而在排放時閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導(dǎo)致卡死。6、閥桿螺母（位于閥桿頂端）的定位銷脫落。在閥門排放時由于振動使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素：7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫，在閥門排放時由于振動時彈簧壓緊螺栓松動上滑導(dǎo)致閥門的設(shè)定起跳值不斷減小。

8、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在回落過程中受阻。

9、閥門的密封面中有雜質(zhì)，造成閥門無法正常關(guān)閉。

10、鎖緊螺母沒有鎖緊，由于管道震動下環(huán)向上運動，上平面高于密封面，閥門回座時無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素：謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機(jī)理主要內(nèi)容疾病：

——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能（包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝）的異常，歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異，而這些蛋白質(zhì)又是細(xì)胞核中相應(yīng)基因借助細(xì)胞受體和細(xì)胞中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子接收信號后作出應(yīng)答（表達(dá)）的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因：

—是遺傳信息的載體

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段

—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運：微效基因的變異——生物體對生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有：“人類所有疾病均可視為基因病”之說注：如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話，外傷應(yīng)該無法歸入基因病的行列。Genopathy問：兩個不相干的人，如果他們患得同一疾病，致病基因是否相同？再問：同卵雙生的孿生兄弟，他們患病的機(jī)會是否一樣，命運是否相同？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復(fù)制)中發(fā)生堿基對的______、______

和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因變異的概念：英語句子中的一個字母的改變，可能導(dǎo)致句子的意思發(fā)生怎樣的變化？可能導(dǎo)致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替換、增添、缺失堿基對，可能會使性狀不變、變化不大或完全改變。基因的結(jié)構(gòu)改變,一定會引起性狀的改變??原句：1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關(guān)系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性（差異性）在人群中的發(fā)生概率>1%（SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關(guān)時，可用致病突變加以描述SNP:散在單個堿基的不同，單個堿基的缺失、插入和置換。

CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異，包括缺失、插入和重復(fù)等。同義突變、錯義突變、無義突變、移碼突變

致病突變生殖細(xì)胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細(xì)胞基因突變局部形成突變細(xì)胞群（腫瘤）。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因（誘發(fā)因素）紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細(xì)菌等自發(fā)突變DNA復(fù)制過程中堿基配對出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體,DNA復(fù)制時二聚體對應(yīng)鏈空缺，堿基隨機(jī)添補發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)與T類似，多為酮式構(gòu)型。間期細(xì)胞用酮式5BU處理，5BU能插入DNA取代T與A配對；插入DNA后異構(gòu)成烯醇式5BU與G配對。兩次DNA復(fù)制后,使A/T轉(zhuǎn)換成G/C，發(fā)生堿基轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生基因突變。化學(xué)誘變(chemicalinduction)堿基類似物(baseanalogues)誘變AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別，以適應(yīng)不同的外界環(huán)境，是生物進(jìn)化的重要因素之一。2.致病突變是導(dǎo)致人類遺傳病的病變基礎(chǔ)。基因突變的意義概述：腫瘤細(xì)胞惡性增殖特性（一）腫瘤細(xì)胞失去了生長調(diào)節(jié)的反饋抑制正常細(xì)胞受損,一旦恢復(fù)原狀，細(xì)胞就會停止增殖，但是腫瘤細(xì)胞不受這一反饋機(jī)制抑制。（二）腫瘤細(xì)胞失去了細(xì)胞分裂的接觸抑制。正常細(xì)胞體外培養(yǎng)，相鄰細(xì)胞相接觸，長在一起，細(xì)胞就會停止增殖，而腫瘤細(xì)胞生長滿培養(yǎng)皿后，細(xì)胞可以重疊起生長。（三）腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出比正常細(xì)胞更低的營養(yǎng)要求。（四）腫瘤細(xì)胞生長有一種自分泌作用，自己分泌生長需要的生長因子和調(diào)控信號,促進(jìn)自身的惡性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因組內(nèi)正常存在的基因，其編碼產(chǎn)物通常作為正調(diào)控信號，促進(jìn)細(xì)胞的增殖和生長。癌基因的突變或表達(dá)異常是細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化（癌變）的重要原因。——凡是能編碼生長因子、生長因子受體、細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子以及與生長有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子等的基因。如何發(fā)現(xiàn)癌基因的呢?11910年，洛克菲勒研究院一個年輕的研究員Rous發(fā)現(xiàn)，雞肉瘤細(xì)胞裂解物在通過除菌濾器以后，注射到正常雞體內(nèi)，可以引起肉瘤，首次提出雞肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔徑細(xì)菌過不去但病毒可以通過從病毒癌基因到細(xì)胞原癌基因的研究歷程：Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年，Stewart和Eddy分離出一種病毒，注射到小鼠體內(nèi)可以引起肝臟、腎臟、乳腺、胸腺、腎上腺等多種組織器官的腫瘤，因而把這種病毒稱為多瘤病毒。50年代末、60年代初，癌病毒研究成了一個極具想像力的研究領(lǐng)域，主流科學(xué)家開始進(jìn)入癌病毒研究領(lǐng)域polyomavirus這期間，Temin發(fā)現(xiàn)RSV有不同亞型，且引起細(xì)胞惡變程度不同，推測RNA病毒將其遺傳信息傳遞給了正常細(xì)胞的DNA。這與Crick提出的中心法則是相違背的讓事實屈從于理論還是堅持基于實驗的結(jié)果？VSTemin發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，1975年獲諾貝爾獎TeminCrickTemin的實驗設(shè)計：實驗設(shè)計簡單而巧妙：將合成DNA所需的“原料”，即A、T、C、G四種脫氧核苷酸，與破壞了外殼的RSV一起在體外40℃的條件下溫育一段時間結(jié)果在試管里獲得了一種新合成的大分子，它不能被RNA酶破壞，但卻可以被DNA酶所分解，證明這種新合成的大分子是DNA用RNA酶預(yù)先破壞RSV的RNA，再重復(fù)上述的試驗，則不能獲得這種大分子，說明這個DNA大分子是以RSV的RNA為模板合成的1969年，一個日本學(xué)者里子水谷來到Temin的實驗室，這是一個非常擅長實驗的年輕科學(xué)家。按Temin的設(shè)想，他們開始尋找RSV中存在“逆轉(zhuǎn)錄酶”的證據(jù)DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法規(guī)據(jù)說，1975年Temin因發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶而獲諾貝爾獎時，Bishop懊惱不已，因為早在1969年他就認(rèn)為Temin的RNADNA的“前病毒理論”有可能是正確的，并且也進(jìn)行了一些實驗，但不久由于資深同事的規(guī)勸而放棄了這方面的努力。但Bishop馬上意識到：逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)為逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的研究提供了一條新途徑。一個RSV，三個諾貝爾獎！！！1989年，UCSF的Bishop和Varmus根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制機(jī)制發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞癌基因，并獲諾貝爾獎。Cellularoncogene啟示：Perutz說:“科學(xué)創(chuàng)造如同藝術(shù)創(chuàng)造一樣，都不可能通過精心組織而產(chǎn)生”Bishop說:“許多人引以為豪的是一天工作16小時，工作安排要以分秒計……可是工作狂是思考的大敵，而思考則是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科學(xué)的本質(zhì)和藝術(shù)一樣，都需要直覺和想像力請給自己一些思考的時間吧！癌基因的分類目前對癌基因尚無統(tǒng)一分類的方法，一般有下面3種分類方法：一、按結(jié)構(gòu)特點分（6）類（一）src癌基因家族（二）ras癌基因家族（三）sis癌基因家族（四）myc癌基因家族（五）myb癌基因家族（六）其它：如fos，erb－A等。三、按細(xì)胞增殖調(diào)控蛋白特性分成（4）類（一）生長因子（二）受體類（三）細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)換器（四）細(xì)胞核因子二、按產(chǎn)物功能分（8）類（一）生長因子類（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相關(guān)G蛋白（四）受體，無蛋白激酶活性（五）胞質(zhì)絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶（六）胞質(zhì)調(diào)控因子（七）核反式調(diào)控因子（八）其它:db1、bcl－2癌基因產(chǎn)物參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

胞外信號作用于膜表面受體→胞內(nèi)信使物質(zhì)的生成便意味著胞外信號跨膜傳遞的完成。胞內(nèi)信使至少有：cAMP（環(huán)磷酸腺苷）IP3（三磷酸肌醇）PG（前列腺素）cGMP（環(huán)磷酸鳥苷）DG（二酰基甘油）Ca2＋（鈣離子）CAM（鈣調(diào)素）主要機(jī)制是通過蛋白激酶活化引起底物蛋白一連串磷酸化的生物信號反應(yīng)過程,跨膜機(jī)制涉及到：（一）質(zhì)膜上cAMP信使系統(tǒng)（二）質(zhì)膜上肌醇脂質(zhì)系統(tǒng)這兩個系統(tǒng)都是由受體鳥苷酸調(diào)節(jié)蛋白（GTP-regulatoryprotein，G蛋白）和效應(yīng)酶（腺苷酸環(huán)化酶磷脂酶等）組成，有相似的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：即受體活化后引起GTP與不同G蛋白結(jié)合活化和抑制效應(yīng)酶從而影響胞內(nèi)信使產(chǎn)生而發(fā)生不同的調(diào)控效應(yīng)。（三）受體操縱的離子通道系統(tǒng)（四）受體酪氨酸蛋白激酶的轉(zhuǎn)導(dǎo)

（一）獲得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如：病毒感染激活原癌基因癌基因活化的機(jī)制

（二）染色體易位和重排使無活性的原癌基因轉(zhuǎn)位至強啟動