1、分站的主要功能：
1）对传感器送来的信号进行处理，使其转换成便于传输的信号送到地面中心站；
2）将地面中心站发来的指令或从传感器送来应由分站处理的有关信号经处理后送至指定执行部件，以完成预定的处理任务，如报警、断电、控制局扇开启等； 3）向传感器提供电源。 2、中心站
中心站的关键设备是主机，采用高可靠性的计算机，如工控机等作为主要部件。主机一般设置2台，采用冷备份或热备份的方式，互为备用。
主机的作用是系统的生成、系统的管理、进行数据的处理和输出、并进行必要存储，必要时对关键设备实施控制。
就其技术而言，测控系统是传感器技术、通信技术、计算机技术、控制技术、网络技术等信息技术的综合。 3、传感器
广义定义：一种以一定的精确度将被测量转换为与之有确定对应关系的、易于精确处理和测量的某种物理量的测量部件或装置。
狭义定义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
传感检测技术----传感检测技术就是应用传感器将被测量信息转换成便于传输和处理的物理量，进而进行变换、传输、显示、记录和分析数据处理的技术。
4、传感器的组成
传感器一般由敏感元件、传感元件和基本转换电路三部分细成 (1)敏感元件 直接感受被测量，并以确定关系输出某一物理量。
(2)传感元件 将敏感元件输出的非电物理量(如位移、应变、光强等)转换成电路参数(如电阻、电感、电容等)量或电量。
(3)基本转换电路 将电路参数转换成便于测量的电量，如电压、电流、频率等。 5、传感器的静态特性 1）线性度----线性度又称非线性误差，是被测值处于稳定状态时，表征传感器输出和输入之间的关系曲线(称校准或标定曲线)对拟合直线的接近程度，即
?L ?L??m?100%yFS
式中 γL——引用非线性误差; ΔLm——标定曲线对拟合直线的最大偏差; YFS——满量程输出值。 2) 迟滞------传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程中输出输入特性曲线的不重合程度， 3) 重复性-----传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度，
4） 灵敏度-----传感器输出变化量与引起此变化的输入变化量之比。表示传感器对被测量变化的反应能力。 5） 分辨力-----分辨力是传感器在规定测量范围内所能检测出被测输入量的最小变化量。
6）阈值------阈值是能使传感器输出端产生可测变化量的最小被测输入量值，即零位附近的分辨力。 7）稳定性-----传感器在相当长时间内仍保持其性能的能力
8）漂移----漂移指一定时间间隔内，传感器输出且存在着有与被测输入量无关的、不需要的变化。漂移包括零点漂移与灵敏度漂移。
9）精确度(静态误差) ----是反映传感器系统误差与随机误差综合影响程度的评价指标，表示测量结果与其理论值(真值)的接近程度。
10）可靠性----可靠性是指仪器或传感器对规定的条件在规定时间内完成所要求功能的能力。
传感器工作物理基础的基本定律主要有以下四种类型：
1) 守恒定律 2) 场的定律 3) 物质定律 4) 统计法则
传感器的标定用在什么时候？
工程测试中传感器的标定，应在与其使用条件相似的环境状态下进行，并将传感器所配用的滤波器、放大器及电缆等和传感器联接后一起标定。标定时应按照传感器规定的安装条件进行安装。 改善传感器性能的主要技术途径有哪些？
1）差动技术 2）平均技术 3)稳定性技术 4）屏散、隔离与干扰抑制技术 5）补偿校正技术 6）集成化与智能化技术 7）合理选择传感器材料、结构与参数 6、热导原理
利用各种气体热导率与空气热导率的差异，以及热导率与气体浓度的关系原理来实现对气体浓度进行检测的
7、热导元件——热量——电阻变换元件、热变元件 1）金属丝热敏电阻
1
要求：丝直10～50μm ，纯度愈高愈好，
特点：稳定性好，零漂小，线性好，重复性高，寿命长 缺点：工艺复杂，化学稳定性差；互换性差。 2）半导体热敏电阻
1）金属氧化物半导体 2）炭化硅半导体 3）钛酸钡正特性热敏半导体 特点：（1）受CO2、水蒸气影响较大； （2）零点飘移； （3）元件的一致性和互换性较差――受加工工艺影响较大。
甲烷的热导率是空气的热导率的1.296倍，因而用热导方法来测量浓度很低的甲烷时得到输出信号很小， 8、载体催化元件组成： 由铂丝线圈、载体和催化剂。 (1)铂丝线圈：
A、对载体和催化剂进行加热，使可燃气体接触元件后达一定的氧化状态； B、把可燃气体在催化剂作用下燃烧生成的热量检测出来； (2)载体
A、提供较大的反应接触面积； B、固定铂丝的几何形状；C、附载催化剂；D、传导热量给铂丝。 (3)催化剂：钯Pd 、铂Pt、钍Th等A、加快反应速度； B、降低气体燃烧温度（650降到350℃ 为什么载体热催化型仪器只能测量低浓度可燃气体？
1）从输出特性来看，元件的输出与可燃气体浓度之间的关系，对载体热催化元件，存在双值现象。
2）通过静态方程可知，元件温度的增加保持在可燃气体一定的浓度范围内，当气体浓度达到后，随着浓度的再增加，元件输出的增加量将明显减少，误差加大。
3）受高浓度可燃气体的影响：1》可燃气体浓度在爆炸范围内，燃烧充分，元件烧结，烧裂，催化剂挥发；2》可燃气体浓度在爆炸范围以上，燃烧不充分，碳粒集结1，元件烧崩裂，催化剂挥发。 9、热电偶
两种不同的导体A、B，组成闭合回路，当A、B相接的两个接点温度不同时（t≠t0）,则在回路中产生热电势。A、B组件称为热电偶，导体A或B称作热电极。一端为工作端，称测量端或热端，另一端为自由端，称参比端或冷端。
热电偶的热电势是由接触电势a和温差b电势两部分组成。接触电势就是两种不同性质导体A、B相互接触时产生。接触电势的大小取决于两种不同导体的性质和接触点的温度，与材料几何形状和尺寸无关。而温差电势是同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电势。 回路中两结点的电势差： K(T?T0)NA V?VAB(T)?VAB(T0)?lneNB根据以上分析：
(1)如果热电偶两极材料相同，虽然温度不同，其总电势仍为0； (2) 如果两结点温度相同，则回路电势也为0；
(3) 热电势的大小只与材料和结点温度有关，与尺寸、形状及沿电极温度分布无关；
(4) 由导体A、B组成的热电偶，当引入第三导体时，只要第三导体两端温度相同，接入第三导体后对回路总电势无影响
热电偶冷端如何处理？ 1）修正系数法
设自由端温度tn≠0时，热电偶测值VAB（t , tn）
ABnABABnABnn
而自由端为零时热电势VAB（t , t0）
AB0ABAB0
AB0ABnABnAB0ABn0
AB0ABnABn0 在自由端不为0时，由热电偶分度表查出tn时热电偶值，加上测值为标准值。 2）0恒温法
如把热电偶的冷端放在装满冰水混合物的保温容器中，使冷端保持恒定的0℃，TL=0。 3）电桥补偿法
V(t,t)?V(t)?V(t)T?KV(t,t)?T(t)V(t,t)?V(t)?V(t)V(t,t)?V(t,t)?V(t)?V(t)?V(t,t)V(t,t)?V(t,t)?V(t,t) 2
可利用不平衡电桥产生的电动势来补偿热电偶因冷端温度变化所引起的热电势的变化值。 湿度检测 ：湿球的温度只能低于或等于干球的温度，不会超过干球。 空气的相对湿度越小，蒸发作用就越显著，干、湿温度差也就越大。 测尘：粉尘采样器原理：
惯性冲击原理、 水平淘析器 、 旋风分离器预捕器
粉尘对光的散射性决定于以下几个因素：①尘粒的大小与形状；②尘粒的反射系数与绕射系数；③尘粒的浓度。
呼吸性粉尘----呼吸性粉尘指粒径在5μm以下的能进入人体肺泡区的颗粒物
主过滤器的作用：1）净化、保护抽气泵 2)供滤膜计重法测尘用，以与光散射法的测尘结果进行比较。
10、风速测量
目前常用的风速测量仪器仪表有：叶轮式风表、数字风表和超声波风速仪。
表速----当风流吹动风轮时，通过传动机构将运动传给计数器，指示出风轮的转速，称为表速Va 真实风速----
ta
式中 a—常数，取决于风表转动部件的惯性和摩擦力； b—校正系数，取决于风表的构造和尺寸； Va—风表的指示风速，格/min或格/s。 风表操作方法：
（1）测定前先打开离合闸板，风表转动而指针不动；然后按一下回零杆，使大小指针回零；同时准备好一块秒表，并使秒表回零。
（2）为了克服风表的运转部件的惯性抵抗力，让风表空转20～30s，风表的叶轮面尽量与风流方向垂直。 （3）测风时，风表和秒表同时动作，并按一定的测定路线均匀地移动风表。当到达测定时间后，同时制动风表和秒表，从风表的表盘上读取表速Va。 使用风表注意如下几个问题： （1）风表要远离人体；
（2）所用风表的测量范围要与所测风速相适应；
（3）风轮平面要与风流垂直，风表度盘一侧背向风流，按线路法测风时，移动风表速度要均匀，一般1min； （4）秒表和风表的开关要同步；
（5）同一断面测定三次，三次测值之差不应超过5％，然后取其平均值。 补充：（6）叶轮平面⊥风流，偏角≤10°，尤其倾斜巷； （7）有车辆或行人时，等其通过风流稳定后再测； (8)对于微速风测量（低于0.1～0.2m/s）：烟雾、气味、粉尘。 超声波旋涡风速传感器 1、原理
传感器是应用卡曼涡街理论来实现风速检测的。所谓卡曼涡街理论，就是在无限流场中，垂直流体流向插入一根无限长的非流线型阻挡体（旋涡发生体），在雷诺数为200～50000范围内，阻挡体的下游将产生内旋的、互相交替的旋涡列,其旋涡频率f与流体流速V成正比，与阻挡体直径d成反比，即： V f?Std
式中：St---常数，在雷诺数Re=200～2×105范围内，对于园柱体St=0.21；f---卡曼旋涡频率，次/s；V---流体流速，m/s；d---挡阻体直径，m。 11、压力测量
常用的测压仪器有：空盒气压计、精密气压计、各类压差计以及与安全生产监测系统相配套的压力传感器。 校正----为了提高测定精度，读数值应按厂方提供校正表（或曲线）进行刻度、温度和补偿校正。 12、CO检测
检测一氧化碳和硫化氢浓度的仪器按其工作原理有：检知管、电化学、气敏半导体、红外线、气相色谱分析等 定电位电化学一氧化碳传感器 1、原理――各种物质在电解池中的氧化还原反应均在一定的电位下进行，某物质的标准电极电位是在规定浓度温度下物质的电极电位，当高于该标准电极电位时，产生氧化反应，低于该电位时产生还原反应。
CO?H2O???CO2?2H??2e 在工作极上：
在对极上： 1/2O2?2H??2e???H2O 在工作极W与对极C之间产生电流I与CO浓度C、扩散层面积A、薄膜扩散系数D成正比，与扩散层的
V?a?bV
I?nFADC3
?厚度δ成反比，
F――法拉第常数，n—1克当量气体所产生的电子数 13、气相色谱仪
组成：主要由主机、电器部分和数据处理三大部分组成，如储气瓶、压力指示和流量控制、色谱柱、检测器、电器设备(电信号放大器、恒温控制器)、数据处理与记录等组成。 主要部件：色谱柱和检测器 色谱柱
(1)作用――完成试样分离，根据不同的物质在由两相――固定相和流动相构成的体系中，具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，在两相之间进行反复多次分配（吸附－脱吸，溶解－解溶），这样就使那些分配系数具有微小差别的性质，在移动速度上产生很大差别，从而使组分达到完全分离。 检测器
(1)作用：完成物理量转变电量的装置 检测原理
检测原理是混合气体在载气（流动相）带动下，经色谱柱完成混合气体的分离，然后送给检测器；而检测器将分离的每种待测气体转化为电信号，由记录仪记录出色谱峰或计算机采样进行数据处理。根据色谱峰位置和峰面积（峰高）或计算机采集信息先后顺序和大小进行定性和定量分析。 定性分析 利用色谱峰的形状和峰的位置对被测组分物质进行定性。即首先用已知组分物质注入色谱仪内，则经过色谱柱后在一定操作条件下，先后出峰的顺序是一定的，即位置一定，保留时间一定，然后注入未知组分样品，根据保留时间和位置就知道它是什么物质。
定量分析 利用峰高或峰面积进行定量分析。用外标法――首先用一组已知浓度的样品注入，测量一组峰高或计算出一组峰面积，以峰高（或峰面积）为纵坐标，以浓度为横坐标，标出浓度与峰高的关系曲线图
SHA（采样保持放大器）的工作过程可以分为四个阶段 : 由保持瞬变到采样、采样、由采样瞬变到保持、保持 D/A(数模转换)两种常用电路：权电阻解码电路|、T型解码电路
14、数据传输方式----是指数据在信道上传送所采取的方式。按传输顺序分：并行传输与串行传输；按同步方式分：同步传输和异步传输；按传输的流向和时间关系分：单工、半双工和全双工数据传输。基带传输、频带传输、多路复用
有线传输介质
1)对称电缆 2)同轴电缆 3)光纤 无线传输介质
1)短波通信 2)微波通信 3)卫星通信 差错控制的方式
1)反馈校验重传方式(IRQ) 2)自动请求重传方式(ARQ) 3)前向纠错方式(FEC) 4)混合纠错(HEC) 15、误差
测量误差-----就是测量值与真值之间的差值。
真值----是指一定的时间及空间条件下，某物理量所体现的真实数值。 绝对误差----是被测量的示值与真值之差。
相对误差----相对误差是用绝对误差与被测量的真值的百分比来表示，常用来表示测量精度的高低。
A、实际相对误差-----实际相对误差是用绝对误差ΔX与被测量的约定值A的百分比来表示的相对误差，即： ?X
???100%A A B、示值相对误差---示值相对误差是用绝对误差Δx与仪器示值X的百分比值来表示的相对误差，即： ?X-- ?m??100%X C、满度(或引用)相对误差----当ΔX取最大值时的满度相对误差常用来确定仪表的精度等级
系统误差----在相同条件下多次测量同一物理量时，其误差的绝对值和符号保持恒定；或者在条件改变时，按某一确定的规律变化的误差，称为系统误差
系统误差的特征是：系统误差出现的规律性和产生原因的可知性。
减小方法：在测量中，定值系统误差一般可用实验对比法发现并用修正法等予以消除。
随机误差-----在相同条件下多次测量同一物理量时，在己经消除引起系统误差的因素之后，测量结果仍有误差，而其变化是无规律的随机变化，这类误差称为随机误差。
随机误差特征：① 绝对值相等、符号相反的误差在多次重复测量中出现的可能性相等； ② 在一定测量条件下，随机误差绝对值不会超出某一限度； ③ 绝对值小的随机误差比绝对值大的随机误差在多次重复测量中出现的机会多。
减小方法：随机误差无法消除，可以取多次测平均值方法减小 随机误差产生的原因：。引起随机误差的原因都是一些微小因素，且无法控制。只能用概率论和数理统计的方法
4
