傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的組成框圖

 

1、傳感器
    傳感器是把被測(cè)量(如物理量、化學(xué)量等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的裝置，顯然，傳感器是檢測(cè)系統(tǒng)與被測(cè)對(duì)象直接發(fā)生聯(lián)系的部件，是檢測(cè)系統(tǒng)最重要的環(huán)節(jié)，檢測(cè)系統(tǒng)獲取信息的質(zhì)量往往是由傳感器的性能一次性確定的，因?yàn)闄z測(cè)系統(tǒng)的其它環(huán)節(jié)無法添加新的檢測(cè)信息并且不易消除傳感器所引入的誤差。檢測(cè)技術(shù)中使用的傳感器種類繁多，分類的方法也各不相同。從傳感器應(yīng)用的目的出發(fā)，可以按被測(cè)量的性質(zhì)將傳感器分為：機(jī)械量傳感器，如位移傳感器、力傳感器、速度傳感器、加速度傳感器等；熱工量傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等；化學(xué)量傳感器；生物量傳感器等。
    從傳感器研究的目的出發(fā)，著眼于變換過程的特征可以將傳感器按輸出量的性質(zhì)分為：
    參量型傳感器 它的輸出是電阻、電感、電容等無源電參量，相應(yīng)的有電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器等。
    發(fā)電型傳感器 它的輸出是電壓或電流，相應(yīng)的有熱電隅傳感器、光電傳感器、磁電傳感器、壓電傳感器等。
    2、測(cè)量電路
    測(cè)量電路的作用是將傳恕器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電壓或電流信號(hào)。通常傳感器輸出信號(hào)是微弱的，就需要由測(cè)量電路加以放大，以滿足顯示記錄裝置的要求。根據(jù)需要測(cè)量電路還能進(jìn)行阻抗匹配、微分、積分、線性化補(bǔ)償?shù)刃盘?hào)處理工作。
    應(yīng)當(dāng)指出測(cè)量電路的種類和構(gòu)成是由傳感器的類型決定的，不同的傳感器所要求配用的測(cè)量電路經(jīng)常具有自己的特色。
    3、顯示記錄裝置
    顯示記錄裝置是檢測(cè)人員和檢測(cè)系統(tǒng)聯(lián)系的主要環(huán)節(jié)，主要作用是使人們了解檢測(cè)數(shù)值的大小或變化的過程。目前常用的有模擬顯示、數(shù)字顯示和圖像顯示三種。
    模擬式顯示是利用指針對(duì)標(biāo)尺的相對(duì)位置表示被測(cè)量數(shù)值的大小。如各種指針式電氣測(cè)量?jī)x表、其特點(diǎn)是讀數(shù)方便、直觀，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，在檢測(cè)系統(tǒng)中一直被大量應(yīng)用。但這種顯示方式的精度受標(biāo)尺最小分度限制，而且讀數(shù)時(shí)易引入主觀誤差。
    數(shù)字式顯示則直接以十進(jìn)制數(shù)字形式來顯示讀數(shù)，實(shí)際上是專用的數(shù)字電壓表，它可以附加打印機(jī)，打印記錄測(cè)量數(shù)值．并且易于和計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)?使數(shù)據(jù)處理更加方便。這種方式有利于消除讀數(shù)的主觀誤差。
    圖像顯示，如果被測(cè)量處于動(dòng)態(tài)變化之中，用顯示儀表讀數(shù)就十分困難，這時(shí)可以將輸出信號(hào)送至記錄儀，從而描繪出被測(cè)量隨時(shí)間變化的曲線，作為檢測(cè)結(jié)果，供分析使用。常用的自動(dòng)記錄儀器有筆式記錄儀、光線示波器、磁帶記錄儀等。

非電量電測(cè)法的特點(diǎn)
    從檢測(cè)系統(tǒng)的組成可以看出，對(duì)各種被測(cè)量的測(cè)量通常的做法是通過傳感器將其轉(zhuǎn)換為電量，從而使我們能夠使用豐富、成熟的電子測(cè)量手段對(duì)傳感器輸出的電信號(hào)進(jìn)行各種處理和顯示記錄。因此這種非電量電測(cè)法構(gòu)成了檢測(cè)技術(shù)中最重要的內(nèi)容，利用這種方法幾乎可以測(cè)量各種非電量參數(shù)。因此，電子技術(shù)的發(fā)展和在檢測(cè)中的應(yīng)用大大促進(jìn)了檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，為電子計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入檢測(cè)領(lǐng)域創(chuàng)造了條件。
    非電量電測(cè)法的主要優(yōu)點(diǎn)如下：
    能夠連續(xù)、自動(dòng)地對(duì)被測(cè)量進(jìn)行測(cè)量和記錄。
    電子裝置精度高、頻率響應(yīng)好，不僅能適用于靜態(tài)測(cè)量，選用適當(dāng)?shù)膫鞲衅骱陀涗浹b置還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量甚至瞬態(tài)測(cè)量。
    電信號(hào)可以遠(yuǎn)距離傳輸，便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量和集中控制。
    電子測(cè)量裝置能方便地改變量程，因此測(cè)量的范圍廣。
    可以方便地與計(jì)算機(jī)相聯(lián)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)運(yùn)算、分析和處理。