测量技术 第5课（合集五篇）

第一篇：测量技术 第5课

第5 课

■ 授课内容

第3章

常用传感器

3.1 电阻式传感器

3.1.1 变阻器式传感器 3.1.2 电阻应变式传感器 3.2 电感式传感器

3.2.1 自感传感器 3.2.2 涡流传感器 3.2.3 互感传感器

■ 课 时 数

2课时 ■ 重点难点

重点：1.电阻应变式传感器的工作原理及基本应用。

2.三类电感传感器的工作原理、测量电路。

难点：涡流传感器及其测量电路。■ 授课方式

新课

■ 所用教具

无

《测试技术》第5课/ 11

第3章 常用传感器

学习目标

了解传感器的分类及特点，了解各种传感器的基本应用场合。重点掌握电阻应变式、电感式、电容式、压电式传感器的工作原理、输入/输出特性及它们的测量转换电路。掌握传感器的选用原则，会根据测试任务及各种测试要求选用适当的传感器。

学习重点

1.电阻应变式、电感式、电容式、压电式传感器的工作原理、输入输出特性及它们的测量转换电路。

2.传感器的选用原则。

■ 传感器的定义（GB7665-87）

能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。

■ 传感器的组成

● 敏感元件：如压电式加速度计中的质量块、应变式力传感器中的弹性元件等。

● 转换元件：如压电式加速度计中的压电晶片、应变式力传感器中的应变片等。

● 其他元件：壳体、引线等。

■ 传感器的分类

● 按被测量的属性分：位移、速度、加速度、力、压力、流量、温度等传感器。

● 按传感器的工作原理分：电阻式、电感式、电容式、压电式、磁电式、光电式等。

● 按信号转换特征分：结构型传感器、物性型传感器。

● 按传感器输出参量的状态分：模拟传感器、数字传感器。● 按工作时是否需要外部能源分：参量型传感器、发电型传感器。

3.1 电阻式传感器

将被测量的变化转换成电阻变化的传感器。分为： ● 变阻器式 ● 电阻应变式

● 敏感电阻式（热敏电阻、气敏电阻、湿敏电阻、磁敏电阻、光敏电阻等）

《测试技术》第5课/ 11 3.1.1 变阻器式传感器

1.工作原理

图3-1 变阻器式传感器

a)工作原理

b)分压式测量线路

RoxRpSx

（3-1）xp

SdRo

（3-2）const（常数）.dxA

变阻器式传感器的静态灵敏度理论上为常数，输出电阻Ro的变化与输入位移x的变化成线性比例关系——零阶系统。

变阻器式传感器一般后接分压式测量电路（图3-1b）。输出eo与输入位移x的关系为：

eo1xpx(1)xRLxpRpes

（3-3）

负载特性：由于测量电路后面还要连接各种信号调理电路，即连接一定的负载，使得输出电压eo与输入位移x之间实际上是非线性关系。（强调：增大输入阻抗容易引入干扰！）

阶梯特性：对于线绕式变阻器式传感器，在触点移动一个电阻丝直径d的范围内不会使输出电压eo产生变化，因此，变阻器式传感器的位移分辨力id。

2.结构

线位移型、角位移型、函数型等。

特点：结构简单，性能稳定，受温度、湿度、电磁干扰等环境因素的影响小，输出信号大，成本低，精度较高（可优于0.1%）；存在摩擦和磨损，噪声大，抗冲击、振动性能差，易受灰尘等因素的影响，要求大能量输入，动态特性差。

3.1.2 电阻应变式传感器

1.工作原理

长度为L、截面积为A、电阻率为的金属导体的电阻R为

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R

L

（3-4）AdRdLdAd

（3-5）RLA若金属导体是截面半径为r的金属丝，则有： Ar2，dA2rdr，ddLdrdL，E，，，LrL其中：——所承受的应变；——轴向正应力；——材料的泊松比；——材料的压阻系数；E——材料的弹性模量。故

dRdL (12E)(12E)

（3-6）RL

应变片的灵敏度S

S则

dRRdRR(12)E

（3-7）dLLdRS

（3-8）R金属应变片：电阻变化主要由应变效应引起，12E，S12（多在1.7~3.6之间）；

半导体应变片：电阻变化主要由压阻效应引起，E12，SE（多在60~150之间）。

特点：金属电阻应变片的灵敏度较低，但温度稳定性好、非线性误差小；半导体应变片的灵敏度较高，横向效应和机械滞后小，其缺点是温度稳定性差，非线性误差大。

2.结构

⑴ 金属电阻应变片的结构

金属电阻应变片的敏感元件为栅形的金属敏感栅，有丝式、箔式及薄膜式等结构形式。

图3-2 金属电阻应变片的结构

a)丝式

b)箔式

⑵ 半导体应变片

半导体应变片主要有体型、薄膜型、扩散型三种类型。

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图3-3 体型半导体应变片的结构

1—引线

2—半导体片

3—基片

图3-4 薄膜型半导体应变片的结构

图3-5 扩散型半导体应变片的结构

1—锗膜

2—绝缘层

3—金属箔基底

4—引线

1—N型硅

2—P型硅扩散层

3—二氧化硅绝缘层

4—铝电极

5—引线

3.应用

⑴ 直接用来测定构件的应变或应力。

图3-6 电阻应变片测量示例

a)齿轮轮齿弯矩测量

b)飞机机身应力测量

c)立柱应力测量

d)桥梁应力测量

⑵ 与弹性元件一起构成各种电阻应变式传感器，用来测量力、位移、压力、加速度等工程参数。

图3-7 几种电阻应变式传感器的原理示意图

a)位移传感器

b)加速度传感器

c)力传感器

d)扭矩传感器

e)压力传感器

《测试技术》第5课/ 11 3.2 电感式传感器

电感式传感器是一种把被测量的变化转换成线圈电感参数（自感系数、互感系数、等效阻抗）变化的传感器，其工作原理是基于电磁感应。按变换方式的不同，电感式传感器可分为自感式、互感式和涡流式）三种。

3.2.1 自感传感器

1.工作原理

自感传感器将被测量的变化转换成线圈本身自感系数的变化。

图3-8 自感传感器原理

a)工作原理

b)输入输出特性

LW2 R

m

R2mRm铁Rm气Rm气A

0式中

A——磁路的导磁截面积；

0——空气的磁导率，04π107H/m。传感器线圈的自感L为

LN20A2

传感器的灵敏度S为

SdLdN20A2

2当传感器工作在初始气隙0附近较小的范围内时，灵敏度

SN20A22N20A2(N20A2(12)

0)2200为使输入输出近似保持线性关系，通常/00.1 差动式自感传感器：

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（3-11）3-12）（3-13）3-14）3-15）

（（（N20AN20AN20AN20ALL1L2

21222(0)2(0)N20A



00

2.测量电路

把两个线圈分别接在交流电桥相邻的两个桥臂上，电桥的输出与输入x基本保持线性关系。

图3-9 变气隙式差动自感传感器

a)工作原理

b)转换电路

c)特性曲线

差动传感器的特点：

● 灵敏度比单圈式提高了一倍； ● 大大改善了传感器的非线性；

● 在一定程度上实现了对某些误差的补偿（如环境条件变化、铁心材料的磁特性不均匀等）。

其他形式的自感传感器：

图3-10 其他形式的自感传感器

a)变面积型

b)单螺线管型

c)差动螺线管型

3.结构

3.2.2 涡流传感器

1.工作原理

涡流式传感器是基于电磁学中的涡流效应工作的。

涡流效应：把一个扁平线圈置于一金属板附近，当线圈中通以高频交变电流i时，线圈中便产生交变磁通m1。此交变磁通通过邻近的金属板，金属板上便会感应出电流ie。所感

《测试技术》第5课/ 11 应出的电流在金属内呈体分布而且是环状闭合的，故称为涡电流或涡流。根据楞次定律，所感应出的涡流也产生一磁通m2，其方向总是与m1相反，即抵抗原磁通m1的变化，这种现象称为涡流效应。线圈的等效阻抗可近似用下面的函数表示：

图3-11 涡流效应

Zf(,,I,R,N,,)

（3-16）式中

——线圈到金属板的距离；

——激励电流的频率；

I——激励电流的强度；

R——线圈半径；

N——线圈匝数；

——金属板的磁导率；

——金属板的电阻率。

2.测量电路

涡流传感器的转换电路主要有交流电桥、分压式调幅电路及调频电路等。

图3-12 分压式调幅电路

图3-13 分压式调幅电路的谐振曲线及输出特性

a)谐振曲线

b)输出特性

《测试技术》第5课/ 11 3.结构

涡流传感器主要用于动态非接触测量，测量范围视传感器的结构尺寸、线圈匝数、激励电源频率等因素而定，一般从±1mm到±10mm不等，最高分辨力可达1μm。此外，这种传感器还具有结构简单、使用方便、不受油污等介质的影响等特点。因此，涡流式位移测量仪、涡流式测振仪、涡流式无损探伤仪、涡流式测厚仪等在机械、冶金等行业得到了日益广泛的应用。图3-14为CZF-1型涡流传感器的结构示意图。

图3-14 CZF-1型涡流传感器的结构

1—线圈

2—框架

3—框架衬套

4—固定螺母

5—电缆

3.2.3 互感传感器

1.工作原理

互感传感器是根据电磁感应中的互感原理工作的。

互感原理：当某一线圈中通以交变的电流时，在其周围产生交变的磁通，因而在其邻近的线圈上感应出感生电动势。感生电动势e12的大小为

e12Mdi

1（3-18）dt

图3-15 互感现象

图3-16 互感传感器原理

传感器一般设计成开磁路，此时互感M为：

Mf(N1,N2,0,,,S)

（3-19）式中

N1,N2——

一、二次线圈的匝数；

0,——真空（空气）的磁导率；

——空气隙的长度；

S——导磁截面积。

互感传感器有很多种型式，其中最常用的是差动变压器式位移传感器。

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图3-17 差动变压器式传感器工作原理示意图

图3-18

M21t

21M2t2

从而

ekt2211

e2kt2

2.测量电路

差动变压器的测量电路是图3-18所示的反串连接电路。

反串连接后的输出电压eo为

e2oe1e2k(t21t2)

k[(t0x)2(t0x)2]

2kt0xSx

e0e2e1eoe1e2o

图3-19 差动变压器的输入输出特性曲线

差动变压器式传感器的零点残余电压。

3.结构

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反串连接

（3-20）

（3-21）

■ 本课小结

1.传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常有敏感元件、转换元件和其他元件组成。

2.传感器可以从不同角度进行分类，应特别注意结构型、物性型传感器的特点。

3.电阻式传感器有变阻器式、电阻应变式、敏感电阻式三种。电阻应变式传感器是工程上广泛使用的一种传感器，应注意掌握金属应变片和半导体应变片的工作原理、性能特点等。

4.电感传感器有自感传感器、互感传感器、涡流传感器三种。这三种传感器的应用都比较广泛，也应重点注意它们的工作原理、测量电路及性能特点等。

■ 课后作业

（请各位老师自行安排）

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第二篇：测量技术总结

专业技术工作总结

我从1984年参加工作以来，就分配到队测量分队工作，一直从事野外测量工作。经过多年的学习和工作经验的积累，我已经从一个对测量方面没有任何实际经验的学生逐渐成为公司测量方面的主力军，先后完成多项测量工程项目。从开始对测量仪器的使用、外业地形测量的细节到室内地形图的编制，跟随一些有经验的测量工程师学习野外的编录及编写，这个过程让我受益匪浅，让我对测量工作有了整体的认识，知道了测量的基本方法和基本工作，同时也锻炼了我的吃苦耐劳精神，这对我以后的工作也起了很大的促进作用，也将成为我以后工作中的一笔财富。因我工作勤奋认真，实事求是，吃苦耐劳，所以我负责的测量工程项目多次受到委托方、设计方及施工单位的好评。

从1984年到1988年期间，我作为五一一队测量组的一员，在老员工的手把手教导和本人的认真学习下，逐渐掌握了一些基本的专业知识及工作技能，并开始独立完成一些简单的工程，包括从进场开始的现场踏勘、选点、仪器操作、资料整理及报告的编写。通过几年的实际操作和学习，我基本掌握了测量的基础知识和基本操作方法，并逐步走上了测量技术工作岗位。

从1989年至1991年，我参加了乌拉特中旗赛音呼都格铜矿普查项目的测量工作，在这里我对测量有了更好的认识和得到了更大的发挥，这个工程比较大，从地形测量到控制测量，我带领了一个队进行

工作，很细心也很努力，通过认真细致的开展工作，全面系统地完成了设计的测量工作任务。

1991年在获各琦铜矿引水工程项目中，我担任水准测量组长，翻山越岭，测区地形复杂，为了保持精度，在实际测量中经常重复施测，做到了对导线控制点的高程精确测量，使控制点达到设计等级，精确地完成测量工作，保证了为输水管线提供了精确数据。

随着经济高速发展和地质勘查市场的进一步完善，对各种有用矿物的勘查提出了更高的要求，由于地表浅层矿床不断开采，人们就必须向深度找矿进军，物化探将成为地质找矿的重要手段，而物化探工作必须和测量相配合，由测量人员在矿区按规定距离布设纵横的网线。为了适应新的地质找矿形势的发展，近几年我队引入RTK定位技术及多台套GPS接收机，测量的工作模式有了很大的改观。我在2010年乌拉特后旗欧布拉格铜矿普查项目中，负责控制测量方面的工作，因该项目属相对独立断点分布的矿区，我们采用了先进的测量设备和技术，工程点不再需要长远距离的测三角锁从其他地方引入控制点，只需从起算点采用边点连接跳跃式地可以直接引入到测区，极大地简化了工作步骤，节省了时间和人力。

我在单位里近几年参加的地质找矿项目所进行的地形测量，工程点测量，先后完成了1：2000地形测量45平方公里，1：5000地形测量80平方公里，600多个工程点测量。因为我们大量采用了GPS技术，RTK，全站仪等全野外数字化测图手段，极大地提高了工作效率，出色地完成了测量任务，得到了合作方的认可。

工作的同时，单位在适当的时间给我们安排了基础知识及专业理论的培训，加强了我们工作的理论基础，进而提高了我们的专业水平和工作技能。多年的工作经历，从理论的专业学习到工作实践，我渐渐地熟悉了测量及勘查的各种专业技术和技能，对本行业有较充分的了解和认识，对或大或小的各类工程的参与，使我有信心出色的完成各种大中型、复杂工程。作为一名技术工作者，在今后的工作中我将以百倍的热情迎接新的挑战，继续完善技术发展体系，强化技术创新能力，形成以高、大、精、尖为核心竞争力的技术差别竞争优势，逐步建立完整高效的技术发展体系，只有不断的努力和提高自己的专业能力，才能无愧于社会和单位，才能取得更大的成绩。

内蒙古有色地质勘查局五一一队齐志强

二0一一年七月十八日

第三篇：测量技术总结

轮台县红桥石油服务区二期工程1:1000地形测量

技术总结

库尔勒天拓勘察测绘院

二00七年五月

轮台县红桥石油服务区二期工程1:1000地形测量

技术总结

单位负责人：宋顺安

项目技术负责：

总结编写人

总结审核 ：王健刘晓晨

编 制 单 位：库尔勒天拓勘察测绘院

二00七年五月

1.项目来源

1.1受轮台县项目区管理委员会的委托，我院于2007年5月—

2007年6月完成了轮台县红桥石油服务区二期工程1:1000地形测

量,及一期范围内部分补修测及排污管线测量。

1.2 测区地理概况

测区位于轮台县红桥石油服务区的沙漠公路以东314国道

以南，交通较为便利。整个测区地形为西高东低、北高南低，地势较

为平坦，由于施工期为5月，浮尘大,通视条件较困难，在此期间气温

偏高，降雨量少，气候干燥。

2.完成工作量

2.1 E级GPS点7个

2.2 等外水准测量18.96公里

2.3 1:1000地形测量16平方公里

2.4 红桥一期修补测2.1平方公里及8公里排污管线

3、依据规程

3.1 《城市测量规范》CJJ8-99

3.2 《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2001

3.3 《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》GB/T7929-1995

3.4《1:5000、1:10000地形图航空摄影测量外业规范》GB/T13977-92

3.5 《测绘技术设计规定》CH/T1004-2005

3.6 《测绘技术总结编写规定》CH/T1001-2005

3.7 《测绘产品检查验收规定》CH1002-9

53.8 《测绘产品质量评定标准》CH1003-95

3.9测区技术设计书及批复意见

4.0测区现有成果的利用

轮台县城建局提供的由新疆第二测绘院2001年4月施测的1：1000数字化地形图，及1：5000地形图，作为测区设计和外业选点使用。

5、作业方法

5.1平面控制

利用新疆第二测绘院1995年施测的两个四等控制点IV轮03、IV轮07作为测区的首级控制，GPS（E）级网使用4台Trimble5700接收机（精度为±5+2PPm）进行观测。网中相邻点间的平均距离≤5Km，有效观测卫星总数≥4颗，平均重复设站数≥1.6，每时段长度≥45分钟。

5.2 高程控制测量

GPS（E）级网点的高程采用四等水准的观测方法进行联测等外水准，起闭于四等水准点IV轮07，水准观测采用自动安平水准仪（NA2（N0.5333357），双面区格式木质标尺（N0.01、02），仪器、标尺均按规范做了鉴定。观测方法采用单程单测中丝法读数直读数据，记录采用南方控制精灵进行电子记录,计算采用南方公司生产的南方平差仪2002软件进行平差。一期修补测及排污管线测量

修补测工作以道路划分的街坊为单位进行，采用全站仪进行地形地物的外业修补测，在有图根点的区域内，可以直接架站

进行修补测，没有点的地方采用RTK施测测站点进行修补测，等高距按0.5m要求施测。宽度在小于0.6米，长度小于5米的小绿地可省略，单位内部的通讯线可不表示,厂区内部的简易路灯可不表示，检修井密集表示困难时可按规范移位表示，移位不得大于规范规定。

6.1排污管线纵断面测量

纵断面测量采用RTK采集各碎部点的三纬坐标，并

记录出各碎部点的里程，每20米采集一个碎部点，遇到地形变化或线形地物时需加桩(加注地物属性)，起终点、转点及各百米桩应实地打桩并标注里程。

6.2内业成图用南方公司的CASS5.1内外业一体化成图软件对量测数据进行处理，通过野外绘制的地物草图将地物逐个连接编辑，并且自动生成等高线，形成完整的地形图。

7、结论

本次测量工程各项技术操作过程和结果均达到设计书并满足本次地形测量要求。

库尔勒天拓勘察测绘院

二00七年五月

第四篇：测量技术交底

一、准备工作

1、测量放线前要认真阅读施工图纸，了解设计意图及施工要求；对图纸的设计尺寸及标高，要认真核对；检查总尺寸和分尺寸是否一致，总平面图和大样图尺寸是否一致，不符之处要及时向设计单位提出，进行核对修正。

测量放线前要对施工现场进行实地勘查，根据实际情况编制测设详图，计算测设数据。

2、测量放线所使用的仪器，工具必须是经检验过的合格品，每次测量前应先检验校正，所有测量仪器必须有年检合格证，否则不得使用。

二、建筑测量放线

1、建筑主轴线的测设

（1）主轴线的布设形式：根据建筑物的布置情况和施工现场实际条件，主轴线可布置成三点直线形、三点直角形、四点丁字形、五点十字形。

（2）根据建筑红线测设主轴线：根据城市规划部门批复的总平面图所给定的建筑红线进行定位放线。定位放线时依据建筑物主轴线与建筑红线之间的相互位置关系，进行建筑物主轴线的测设。

2、建筑物定位放线

（1）基础放线：根据建筑物主轴线控制点先将建筑物外墙轴线的交点用木桩定于地上，并在桩顶上钉上小钉作为标志（或用粗钢筋上划十字），再将所有房间轴线测出，然后检查建筑物轴线距离，其误差不得超过轴线长度的1/2000，最后根据轴线，用石灰在地面上撒出基槽开挖过线。

（2）控制桩的设置：由于龙门板在施工过程中容易被施工机具或运输车辆碰坏，因此可采用控制桩的方法作为开挖后各阶段施工中确定轴线的依据。控制桩在轴线延长线上钉设，距基槽外边线2-4m。也可用经纬仪将轴线延长，投射到附近建筑物上，用红色油漆作出标记，以代替控制桩。

3、建筑物基础施工测量放线

1、基坑抄平：为了控制基坑开挖深度，当基坑快挖至退台和设计标高时，应用水准仪在坑壁上每隔3-4米测设一些小水平桩，作为基坑开挖深度的测量依据。

2、基坑给的标高桩劳务方必须复测了才能使用，原始标高以远洋办公楼东北角旁的钢筋桩顶为准，绝对高程为15.37m，换算标高注意绝对值和相对值。

4、高层施工测量放线

1、轴线投测：在施工过程中，为了保证建筑物轴线正确，可以用经纬仪根据轴线控制桩，采取外控法或内控法把轴线投测到各层楼板边缘或柱面上。

2、高程传递：下层向上层传递标高一般采用钢尺直接丈量和吊钢尺法的传递方法，然后利用水平仪在各楼面进行复核抄平，最后在柱面或墙面上弹出+50控制线。

第五篇：地形测量技术总结报告

《地形测量技术总结报告》编写提纲

1、完成任务情况：

⑴、任务来源、测区范围、遵守的技术要求、规范和图式； ⑵、施测单位、工作起止日期、实际完成的工作量。

2、利用资料情况：

⑴、利用资料的施测单位、时间；

⑵、坐标系统、采用仪器、观测方法、实测范围； ⑶、利用资料的精度情况；

⑷、对利用资料的检查分析和技术评价。

3、图根控制测量

⑴、坐标系统和起算数据； ⑵、图形布置、点位设置及其数量； ⑶、使用仪器、观测方法和计算方法；

⑷、精度情况：方位角闭合差和全长相对闭合差。

4、等外水准测量

⑴、高程系统和起算数据； ⑵、图形布置、点位设置及其数量； ⑶、使用仪器、观测方法和计算方法； ⑷、精度情况。

5、地形图测绘

⑴、使用仪器、成图方法及其图幅的划分； ⑵、地物、地貌的取舍情况； ⑶、检查项目、方法步骤和检查结果；

⑷、精度情况：实地测量距离和图上量测距离之比。

6、工程质量的综合评述。

7、提交的资料和成果清单。

8、实习体会。