檢測系統的傳感器

傳感器是檢測系統與被測對象直接發生聯系的器件或裝置。 它的作用是感受規定被測參量的變化并按照一定規律轉換成一個相應的便于傳遞的輸出信號。 傳感器通常由敏感元件和轉換部分組成； 其中， 敏感元件為傳感器直接感受被測參量變化的部分， 轉換部分作用通常是將敏感元件輸出轉換為便于傳輸和后續處理的電信號。例如，半導體應變片式傳感器能把被測對象受力后微小的變形感受出來， 通過一定的橋路轉換成相應的電壓信號輸出。 這樣， 通過測量傳感器輸出電壓便可知道被測對象的受力情況。 這里應該說明， 并不是所有的傳感器均可清楚、 明晰地區分敏感和轉換兩部分； 有的傳感器已將兩部分合二為一，也有的僅有敏感元件（如熱電阻、熱電偶） 、無轉換部分，但人們仍習慣稱其為傳感器（如人們習慣稱熱電阻、熱電偶為溫度傳感器）。

檢測系統的信號調理

信號調理在檢測系統中的作用是對傳感器輸出的微弱信號進行檢波、 轉換、濾波、放大等，以方便檢測系統后續處理或顯示。例如，工程上常見的熱電阻型數字溫度檢測（控制）儀表其傳感器 Pt100 輸出信號為熱電阻值的變化，為便于后續處理，通常需設計一個四臂電橋，把隨被測溫度變化的熱電阻阻值轉換成電壓信號；由于信號中往往夾雜著 50Hz 工頻等噪聲電壓，故其信號調理電路通常包括濾波、放大、線性化等環節。需要遠傳的話， 通常采取 D/A 或 V/I 電路獲得的電壓信號轉換成標準的 4～20m A 電流信號后再進行遠距離傳送。檢測系統種類繁多，復雜程度差異很大，信號的形式也多種多樣， 各系統的精度、 性能指標要求各不相同， 它們所配置的信號調理電路的多寡也不盡一致。 對信號調理電路的一般要求是：(1) 能準確轉換、穩定放大、可靠地傳輸信號；(2) 信噪比高，抗干擾性能要好。

檢測系統相關介紹

對一些容易實現、 傳感器輸出信號大， 用戶對檢測精度要求不高、 只要求被測量不要超過某一上限值，一旦越限， 送出聲 ( 喇叭或蜂鳴器 ) 、光 ( 指示燈 ) 信號即可的檢測儀表的信號處理模塊， 往往只需設計一個可靠的比較電路， 比較電路一端為被測信號， 另一端為表示上限值的固定電平； 當被測信號小于設定的固定電平值，比較器輸出為低，聲、光報警器不動作， 一旦被測信號電平大于固定電平， 比較器翻轉， 經功率放大驅動揚聲器、 指示燈動作。 這種簡單系統的信號處理就很簡單，只要一片集成比較器芯片和幾個分立元件就可構成。但對于像熱處理爐的爐溫檢測、 控制系統來說，其信號處理電路將大大復雜化。 因為熱處理爐爐溫測控系統， 用戶不僅要求系統高精度地實時測量爐溫，而且需要系統根據熱處理工件的熱處理工藝制定的時間一溫度曲線進行實時控制( 調節 ) 。

檢測系統的信號顯示

通常人們都希望及時知道被測參量的瞬時值、 累積值或其隨時間的變化情況； 因此，各類檢測儀表和檢測系統在信號處理器計算出被測參量的當前值后通常均需送各自的顯示器作實時顯示。顯示器是檢測系統與人聯系的主要環節之一，顯示器一般可分為指示式、數字式和屏幕式三種。

(1) 指示式顯示，又稱模擬式顯示。被測參量數值大小由光指示器或指針在標尺上的相對位置來表示。有形的指針位移用于模擬無形的被測量是較方便、 直觀的。指示式儀表有動圈式和動磁式多種形式，但均有結構簡單、價格低廉、顯示直觀，在檢測精度要求不高的單參量測量顯示場合應用較多。指針式儀表存在指針驅動誤差、標尺刻度誤差，這種儀表讀數精度和儀器的靈敏度等受標尺較小分度的限制，如果操作者讀儀表示值站位不當就會引入主觀讀數誤差。

(2) 數字式顯示，以數字形式直接顯示出被測參量數值的大小；在正常情況下，數字式顯示完全消除了顯示驅動誤差、能有效地克服讀數的主觀誤差，（相對指示式儀表）提高顯示和讀數的精度，還能方便地與計算機連接和進行數據傳輸。 因此， 各類檢測儀表和檢測系統正越來越多地采用數字式顯示方式。

(3) 屏幕顯示，實際上是一種類似電視顯示方法，具有形象性和易于讀數的優點，又能同時在同一屏幕上顯示一個被測量或多個被測量的 ( 大量數據式 ) 變化曲線，有利于對它們進行比較、分析。屏幕顯示器一般體積較大、 價格與普通指示式顯示和數字式顯示相比要高得多；其顯示通常需由計算機控制，對環境溫度、濕度等指標要求較高，在儀表控制室、監控中心等環境條件較好的場合使用較多。