最新2现代检测系统及其基本特性汇总

一. 测试系统的组成测试系统的组成通常以信号传递的流程来划分。

通常由各种传感器将非电被测量转换成电信号，然后经信号调理（信号放大、信号滤波、信号转换等）、数据采集、信号处理后显示并输出。

以上设备加上系统所必需的交、直流稳压电源和必要的输入设备（如开关、按钮、拨盘、键盘等）便组成一个完整的检测系统。

(1) 传感器是测试系统与被测对象直接发生联系的器件或装置。

作用：感受指定被测参量的变化，并按一定的规律转换成一个相应的便于传递的输出信号。

（2）信号调理作用：对传感器输出微弱信号进行再加工，以便显示或供进一步处理。

对信号调理电路的一般要求是：(1)能准确转化、稳定放大、可靠地传输信号；(2)信噪比高（信噪比越高说明混在信号里的噪声越小），抗干扰性能要好。

（3）数据采集作用：对信息调理后的连续模拟信号进行离散化并转换成与模拟信号电压幅度相对应的一系列数值信息，同时以一定的方式把这些转换数据及时传递给微处理器或依次自动存储。

数据采集系统的主要性能指标是：(1)输入模拟电压信号范围；(2)转换速率；(3)分辨率，通常以模拟信号输入为满度时的转换值的倒数来表征；(4)转换误差，通常指实际转换数值与理想A/D转换器理论转换值之差。

（4）数据处理信号处理模块是现代测试仪表、测试系统和各类控制的中枢环节，其作用和人的大脑相似。

信号处理模块通常以各种型号的单片机、微处理器为核心来构建，对高频信号和复杂信号的处理有时需增加数据传输和运算速度快、处理精度高的专用高速数据处理器（DSP）或直接采用工业控制计算机。

（5）信号显示作用：显示被测参量的瞬时值、累积值或其随时间的变化情况（6）信号输出作用：把测量值及时传送给控制计算机、可编程控制器（PLC）或其它执行器、打印机、记录仪等，从而构成闭环控制系统或实现打印（记录）输出。

二.电参量测量技术（1）频率的测量方法可以分为：对于频率的测量,常用的方法有直接测频法和测周法.a.直接测频法是通过测量标准闸门时间内待测信号的脉冲数而计算出待测信号频率的,由于闸门时间通常不是待测信号周期的整数倍,因此存在最大±1的待测信号脉冲误差,只能在信号频率较高时采用b.测周法是通过测量待测信号的周期并求其倒数而求得其频率的,在待测信号的一个周期内也存在最大±1的标准信号脉冲误差,只能在信号频率较低时采用.这两种频率测量方法都存在局限性,并难以实现宽频带、高精度测量三.力学检测技术压力是垂直而均匀地作用在单位面积上的力，即物理学中常称的压强。

现代检测技术姓名：周慧慧学号：2012124056任课老师：冯晓明现代检测技术一、概述随着现代科学技术的不断发展、社会的日益进步，现代化生产的规模越来越大，管理的形式和方式趋于多样性，管理也更加科学，人们对产品的产量和质量的要求也越来越高，这就导致常规的检测参数、检测手段、检测仪表难以满足现代生产和生活的需求。

从一般的单参数测量到相关多参数的综合自动检测，从一般的参数量值测量到参数的状态估计，从确定性测量到模糊的判断等，已成为当前检测领域中的发展趋势，正受到越来越广泛的关注，从而形成了各种新的检测技术和新的检测方法，这些技术和方法统称为现代检测技术。

二、传感器的基本原理及检测技术的特点利用某种转换功能，将物理的、化学的、生物的等外界信号变成可直接测量的信号的器件称为传感器。

由于电信号易于放大、反馈、滤波、微分、存储和远距离传输，加上计算机只能处理电信号，所以，从狭义上说，传感器又可以定义为可唯一而重视性好的将外界信号转换成电信号的元器件；从广义上讲，传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置；简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。

所以它由敏感元器件（感知元件）和转换器件两部分组成，有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号，本身就构成传感器。

敏感元器件品种繁多，就其感知外界信息的原理来讲，可分为：①物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。

②化学类，基于化学反应的原理。

③生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。

通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

检测技术的特点可以归纳为：(1)从待测参数的性质看，现代检测技术主要用于非常见的参数的测量，对于这些参数的测量目前还没有合适的传感器对应，难以实现常规意义的“一一对应”的测量；另一种情况是待测参数虽已有传感器，但测量误差比较大，受各种因素的影响比较大，不能满足测量要求。

第２章 检测系统的基本特性2.1 检测系统的静态特性及指标 2.1.1检测系统的静态特性 一、静态测量和静态特性 静态测量：测量过程中被测量保持恒定不变（即dx/dt=0系统处于稳定状态）时的测量。

静态特性（标度特性）：在静态测量中，检测系统的输出－输入特性。

n n x a x a x a x a a y +++++= 332210例如：理想的线性检测系统： x a y 1= 如图2-1-1(a)所示带有零位值的线性检测系统：x a a y 10+= 如图2-1-1(b)所示二、静态特性的校准（标定）条件――静态标准条件。

2.1.2检测系统的静态性能指标 一、测量范围和量程1、 测量范围：（x min ，x max ）x min ――检测系统所能测量到的最小被测输入量（下限） x max ――检测系统所能测量到的最大被测输入量（上限）。

2、量程： min max x x L -= 二、灵敏度Sdxdyx y S x =∆∆=→∆)(lim 0串接系统的总灵敏度为各组成环节灵敏度的连乘积321S S S S =三、分辨力与分辨率1、分辨力：能引起输出量发生变化时输入量的最小变化量min x ∆。

2、分辨率：全量程中最大的min x ∆即min maxx ∆与满量程L 之比的百分数。

四、精度（见第三章）五、线性度e Lmax..100%L L F S e y ∆=±⨯ max L ∆――检测系统实际测得的输出－输入特性曲线（称为标定曲线）与其拟合直线之间的最大偏差..S F y ――满量程（F.S.）输出注意：线性度和直线拟合方法有关。

最常用的求解拟合直线的方法：端点法最小二乘法图2-1-3线性度a.端基线性度；b.最小二乘线性度四、迟滞e H%100..max⨯∆=S F H y H e 回程误差――检测系统的输入量由小增大（正行程），继而自大减小（反行程）的测试过程中，对应于同一输入量，输出量的差值。