检测技术的基本概念

检测与传感技术张晓滨第一章检测技术的基本概念检测技术:以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信号处理的理论和技术为主要内容的一门应用技术。检测技术的任务:寻找与自然信息具有对应关系的种种表现形式的信号，以及确定两者间的定性、定量关系。从反映某一信息的多种信号表现中挑选出所处条件下最为合适的表现形式，及寻求采集、变换、处理、传输、存储、显示等的最佳方法和相应的设备。温度：1）电阻表示2）红外线表示第一章检测技术的基本概念信息采集：从自然界诸多被检查与被测量量中提取有用的信息。信息变换：将所提取的有用信息进行电量形式、幅值、功率等的转换。信息处理：将变换后的电信号进行数值运算、模拟量/数字量的转换等处理信息传输：在排除干扰的情况下，经济地、准确无误地把信息进行远、近距离的传递。第一章检测技术的基本概念自动检测系统：帮助完成整个检测处理过程的系统。先将采集到的各种非电量转换为电参数，然后再进行处理，最后将非电量值显示或MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714112481215_1下来传感器：将采集到的被测非电量转换为容易进行测量的电参数。转换电路：对传感器输出的电量进行处理，使之成为电压或电流，或整流、检波、放大、调制与解调，以求能方便地进行显示或记录。输出单元：将转换电路送来的信号显示出来或记录下来。第一章检测技术的基本概念被测物理量检测系统检测系统检测系统检测系统检测系统检测系统多路开关程控放大数字信号开关信号接口定时与逻辑控制A/D转换器采样/保持器计算机显示器绘图机机算机控制的检测系统打印机检测系统的重要性检测系统的重要性科学研究过程中的一些研究成果必须通过实验验证，这就需要检测系统；工业生产中为保证正常高效的生产，要通过检测系统进行生产过程的检查和监视；检测过程中使用的仪器仪表最早使用的是机械式仪表，以后发展到光学的、电学的仪表。仪表随着科学技术的发展而发展，每当科学技术前进一步，就要求能够提供新的测试手段，从而促进仪表的发展，同时科学技术的成果也为发展新型仪表提供了条件。检测技术的发展趋势1）不断提高仪器的性能，如提高分辨率、测量精度，提高系统的线性度、增大测量范围，提高可靠性等，使其技术性能指标不断提高，应用领域不断扩大。2）利用新的物理效应、化学反应和生物功能研发新型传感器，采用新技术、新工艺填补传感器的空白，开发微型传感器，仿照生物的感觉功能研究仿生传感器。3）开发传感器的新型敏感元件材料和采用新的加工工艺进行传感器的制造。4）微电子技术、微型计算机技术、现场总线技术与仪器仪表和传感器的结合，构成新一代智能化测试系统，使测量精度和自动化水平进一步提高。检测技术的发展趋势5）研究集成化、多功能和智能化的传感器。传感器的集成化由两个含义：一是同一功能的多元件并列化，即将同一类型的单个传感元件在同一平面上排列起来，排成一维构成线型传感器，排成二维构成面型传感器。另一个含义是功能一体化，即将传感器与放大、运算及温度补偿、信号输出等环节一体化，组装成一个器件。传感器多功能化是指一个传感器可以检测两个或两个以上的参数。传感器的智能化是把传感器与微处理器相结合，使之不仅具有检测功能，还具有信息处理、逻辑判断、自动诊断等功能。传感器的定义传感器是一种以一定精度把被测量（主要是非电量）转换为与之有确定关系、便于应用的某种物理量（主要是电量）的测量装置。1）传感器是测量装置，能完成测量任务；2）传感器的输入量是某一被测量，如物理量、化学量、生物量等；3）传感器的输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理、显示等，这种量可以是气、光、电量，但主要是电量；4）传感器的输入与输出之间有对应关系，且有一定的精确度。传感器的组成传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路组成。被测量敏感元件转换元件转换电路电量敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换成电路参数。转换电路：将电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。传感器的分类1）按传感器的工作机理，可分为物理型、化学型、生物型等。2）按构成原理，可分为结构型和物性型两大类。结构型传感器是利用物理学中场的定律构成的，包括力场的运动定律，电磁场的电磁定律等。这类传感器的特点是传感器的性能与它的结构材料没有多大关系。物性型传感器是利用物质定律构成的，如欧姆定律等。这类传感器的性能随材料的不同而异。传感器的分类4）按照物理原理分类，可分为电参量式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光电式传感器、气电式传感器、波式传感器、射线式传感器、半导体式传感器等。5）按传感器的使用分类，可分为位移传感器、压力传感器、振动传感器、温度传感器等。3）按传感器的能量转换情况，可分为能量控制型传感器和能量转换型传感器。能量控制型传感器在信息变换过程中，其能量需外电源供给。能量转换型传感器主要由能量变换元件构成，不需要外电源。数据采集数据采集：将温度、压力、流量、位移等模拟量采集转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。数采系统的作用：对生产现场的工艺参数进行采集、监视和纪录，研究生产的舜时过程，为提高产品质量，降低成本提供 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 依据，进而为生产过程的自动化提供前提条件。数采系统的性能指标：采集速度和精度。数据采集系统的功能数据采集功能计算机按照预先选定的采样周期对输入的系统的模拟信号进行采样，有时还要对数字信号和开关信号进行采样。数字信号和开关信号不受采样周期的限制。与数据采样功能相关的设备有传感器模拟多路开关在不要求进行高速采样的系统中，采用公共的A/D转换器分时对各路模拟量进行模/数转换，以简化电路。多路模拟开关轮流切换各路模拟量与A/D转换器之间的通道，实现分时转换的目的。数据采集系统的功能采样/保持器由于A/D转换器完成一次转换需要一定时间，这段时间希望A/D转换器的输入端模拟信号电压保持不变，采样保持器就是来实现这一功能的。A/D转换器将模拟信号转换成计算机可以处理的数字信号，影响数据采集系统的采样速率和精度。定时与逻辑控制电路定时电路按照各采样器件的工作顺序产生各种时序信号，逻辑控制电路依据时序信号产生各种逻辑控制信号。定时与逻辑控制电路是数据采集的指挥棒。数据采集系统的功能模拟信号处理功能模拟信号有两种，一种各种传感器获得的低电平信号，另一种是由仪器或变送器输出的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 电压或电流信号。对这些模拟信号在传送过程中要进行放大，零漂校正和滤波等处理，采入计算机后数字滤波，判断等处理。与模拟信号处理功能相关的设备有程控放大器将来自传感器的比较弱的模拟信号进行放大以充分利用A/D转换器的满量程分辨率。滤波和校正电路滤波、判断等数字算法数据采集系统的功能数字信号和开关信号处理功能数字信号的传送形式有并行和串行，数字信号对于传输线路上的干扰并不敏感，开关信号可以看成是特殊的数字信号。对于数字信号主要进行电压匹配或 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 格式的处理。与数字信号和开关信号处理功能相关的设备有接口电路进行电压和协议格式转换的电路二次数据计算功能人机联系功能数据存储功能相关的设备为计算机、外设和处理算法数据采集系统的软件模拟信号采集与处理程序数字信号采集与处理程序脉冲信号处理程序开关信号处理程序运行参数设置程序通信程序系统管理程序数据处理类型和任务数据处理类型1）按处理方式分实时在线处理脱机处理2）按处理性质分预处理二次处理数据处理任务1）对采集的电信号做物理解释2）消除数据中的干扰信号3）分析计算数据的内在特性集散型数据采集系统计算机通信接口数据采集站数据采集站数据采集站传感器传感器传感器将采集站送来的数据显示、打印、存储；对数据进行二次处理并将控制参数发送给各采集站；上位机与数据采集站之间采用异步通信；由主站选定从站进行应答式通信；集散式数据采集系统集散式数据采集系统的特点：1）系统的适应能力强，大中小规模的系统都可组建；2）系统的可靠性高，多个以单片机为核心的数据采集站如果某个出现故障并不会影响全系统；3）系统的实时性好，因为系统中各个数据采集站之间是并行工作的；4）对系统的硬件要求不高，因为分散的数据采集站使得处理任务也得以分散；5）系统的抗干扰能力强，因为系统用数字信号代替模拟信号进行传输。现场总线型数据采集系统STATCOM