《检测系统的特征与》PPT课件

《《检测系统的特征与》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第1章传感器与检测技术概论1.1检测技术概论1.2传感器概论1.3传感器与检测技术的发展动向1.4检测系统的静态特性与性能指标1.5检测系统的动态特性与性能指标下页返回1.1检测系统概论1.1.1检测的定义检测（Detection）是利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。1.1.2检测技术的作用检测是科学研究的基础。汽车生产过程中自动化测试生产线图典型风力发电系统在线监测与故障诊断示意图下页上页返回下页上页返回测控技术在交通领域监

2、测中的应用下页上页返回测控技术在国防科研中的应用测控系统在航天领域应用下页上页返回智能家居中应用网络在智能建筑应用下页上页返回网络化环境动态监测系统图下页上页返回水源安全远程监测系统图滑坡位移监测仪及远程监测系统下页上页返回远程会诊系统图植物生理监控系统下页上页返回1.1.3工业检测技术的类型和内容工业检测技术的内容非常广泛，常见的工业检测涉及的内容有1.1.4检测系统的基本结构图1.11所示为涵盖各种功能模块的检测系统的结构框图，由传感器、模拟信号调理电路、数字信号分析与处理部分、显示部分以及将处理信号传送给控制器、

3、其他检测系统或上位机系统的通信接口部分等。下页上页返回数据显示、记录、分析、综合、判断、决策、监控通信接口和总线底层显示分析处理信号调理电路传感器┅┅┅底层显示分析处理信号调理电路传感器（1）传感器传感器是检测系统的第一个环节，其主要作用是将感知的被测非电量按一定的规律转化为某一种量值输出，通常是电信号。由于传感器种类繁多，所以几乎能检测所有非电量参量。但因传感器输出的电信号种类多、功率小，故一般不能直接将这种电信号传输到后续的信号处理电路或输出元件中去，必须经过信号的调理。（2）信号调理电路信号调理电路的主要作用有两

4、方面，一是把来自于传感器的信号进行转换和放大，使其更适合于进一步处理和传输，多数情况是将各种电信号转换为电压、电流、频率等少数几种便于测量的电信号，输出功率可达到级；第二方面是进行信号处理，即对经过信号调理的信号，进行滤波、调制和解调、衰减、运算、数字化处理等。下页上页返回（3）记录、显示仪器记录、显示仪器是将所测得的信号变为一种能为人们所理解的形式、以供人们观察和分析。目前常用的显示器有四类：模拟显示、数字显示、图像显示及记录仪等。（4）信号分析处理它是现代检测系统中不断被注入新内容的一部分，逐渐成为检测系统的研究重

5、点。它是用来对测试所得的实验数据进行处理、运算、逻辑判断、线性变换，对动态测试结果作频谱分析（幅值谱分析、功率谱分析）、相关分析等，完成这些工作必须采用计算机技术。（5）通信接口和总线它是实现由许多测量子系统或测量节点组成的大型检测系统中子系统与上位机之间以及子系统之间的信息交换。总线更多的是指一种规范、一种结构形式；而接口多指完成通信的硬件系统。下页上页返回1.2传感器概论1.2.1传感器的定义传感器（Transducer/sensor）的定义为：“能感受（或响应）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

6、或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。1.2.2传感器的组成下页上页返回（1）传感器一般由敏感元件、变换元件和其他辅助元件组成。（2）敏感元件——感受被测量，并输出与被测量成确定关系的其他量的元件。（3）变换元件——又称传感元件，是传感器的重要组成元件。（4）信号调理与转换电路——能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录和控制的有用信号的电路。下页上页返回1.2.3传感器分类传感器的种类繁多。传感器有许多种分类方法。常用的分类方法有：（1）按被测量分类机械量：位移、力、力矩、扭矩、速度、加速度、振动、噪声……热工

7、量：温度、热量、流量（速）、风速、压力（差）、液位……物性参量：浓度、粘度、比重、酸碱度……状态参量：裂纹、缺陷、泄漏、磨损、表面质量…………（2）按测量原理分类按传感器的工作原理可分为电阻式、电感式、电容式、压电式、光电式、光纤、磁敏式、激光、超声波等传感器。下页上页返回（3）按信号变换特征分类结构型：主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。物性型：利用敏感元件材料本身物理属性的变化来实现信号变换（4）按能量关系分类能量转换型：传感器直接由被测对象输入能量使其工作。能量控制型：传感器从外部获得能量使其工作，由被

8、测量的变化控制外部供给能量的变化。下页上页返回下页上页返回下页上页返回1.3传感器与检测技术的发展动向1.3.1测量仪器向高精度和多功能发展1.3.2参数测量与数据处理向自动化方向发展1.3.3传感器向智能化、集成化、微型化、量子化、网络化的方向发展1.3.4开展极端测量1.4检测系统的静态特性与性能指标静态检测是指测量时，检测系