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传感器作为检测系统的信号源

传感器作为检测系统的信号源， 其性能的好坏将直接影响检测系统的精度和其它指标， 是检测系统中十分重要的环节。 本书主要介绍工程上涉及面较广、 应用较多、 需求量大的各种物理量、化学成份量常用和先进的检测技术与实现方法以及如何选用合适的传感器， 对传感器要求了解其工作原理、 应用特点， 而对如何提高现有各种传感器本身的技术性能、 以及设计开发新的传感器则不作深入研究。通常检测仪器、检测系统设计师对传感器有如下要求：

(1) 准确性：传感器的输出信号必须准确地反应其输入量，即被测量变化。因此，传感器的输出与输入关系必须是严格的单值函数关系，尽量是线性关系；

(2) 稳定性：传感器的输入、输出的单值函数关系尽量不随时间和温度而变化，受外界其它因素的干扰影响亦应很小，重复性要好；

(3) 灵敏度：即要求被测参量较小的变化就可使传感器获得较大的输出信号；

(4) 其他：如耐腐蚀性好、低能耗、输出阻抗小和售价相对较低等。各种传感器输出信号形式也不尽相同， 通常有电荷、 电压、 电流、 频率等； 在设计检测系统、　选择传感器时对此也应给予重视。

检测系统的数据采集

数据采集 （系统） 在检测系统中的作用是对信号调理后的连续模拟信号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。数据采集系统通常以各类模 / 数（ A/D）转换器为主要，辅以模拟多路开关、采样 / 保持器、输入缓冲器、输出锁存器等组成。数据采集系统主要性能指标是：

(1) 输入模拟电压信号范围，单位为V ；

(2) 转换速度（率） ，单位为次 / 秒；

(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。

检测系统相关介绍

对一些容易实现、 传感器输出信号大， 用户对检测精度要求不高、 只要求被测量不要超过某一上限值，一旦越限， 送出声 ( 喇叭或蜂鸣器 ) 、光 ( 指示灯 ) 信号即可的检测仪表的信号处理模块， 往往只需设计一个可靠的比较电路， 比较电路一端为被测信号， 另一端为表示上限值的固定电平； 当被测信号小于设定的固定电平值，比较器输出为低，声、光报警器不动作， 一旦被测信号电平大于固定电平， 比较器翻转， 经功率放大驱动扬声器、 指示灯动作。 这种简单系统的信号处理就很简单，只要一片集成比较器芯片和几个分立元件就可构成。但对于像热处理炉的炉温检测、 控制系统来说，其信号处理电路将大大复杂化。 因为热处理炉炉温测控系统， 用户不仅要求系统高精度地实时测量炉温，而且需要系统根据热处理工件的热处理工艺制定的时间一温度曲线进行实时控制( 调节 ) 。

检测系统的稳压电源

一个检测仪表或检测系统往往既有模拟电路部分，又有数字电路部分，通常需要多组幅值大小要求各异但均需稳定的电源。这类电源在检测系统使用现场一般无法直接提供，通常只能提供交流 220 V 工频电源或 +24V 直流电源。检测系统的设计者需要根据使用现场的供电电源情况及检测系统内部电路的实际需要，统一设计各组稳压电源，给系统各部分电路和器件分别提供它们所需稳定电源。