检测系统的构成和发展

典型的检测系统

一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和显示记录装置以及电源和传 输通道等部分组成。分别完成信息获取、转捡、显示和处理等功能。新型的柱削系统通常采 用微处理器或微机进行采集控制。

通常传感器输出的信号是微弱的，需要经由测量电路加以放大，才能满足显示记录装 置的要求。在0J量电路有时还需进行阻抗匹配、微分，积分、线性化补偿等信号处理。 不同的传感器所要求配用的测量电路通常具有自己的特色。显示记录装置是橙测人员和 检测系统联系的主要环节，主要作用是供人们了解检测数值的大小或变化的过程。 削b 常用的有模拟显示、数字显示和图像屉示三种。在制造检测仪表时，往往还需要输入设 备，如按钮、开关、键盘等。检测系统的输出环节与控制装置相连，可构成各种自动监 控、自动调节仪表。系统的数据通信接口用于与网络或其他汁算机设备的连接，构成更 大更完备的检测系统。

检测技术的发展

现代化工业生产和自动化程度的提高，需要大量先进的配套检测仪器仪表。大型发电机 组需要3000台传感器且其配套监测仪表；大型石油化工厂需要6000台；一个电站需要5000 台；一辆汽车也需要近百个传感器及其配套监测仪表。在现代装备系统的设计和制造工作 中，测量工作内容已占首位。测量系统的成本达到装备系统总成本的50％—70％。船舶机 舱的自动化设备的成本也高于50％。电厂巾运用蒸汽乾机发电，蒸汽流量测最值若有1％的 测量偏差，电站的燃烧成本将增加1％。在精密机械加工中，对过程控制各类参数的检测精 度和实时性更有十分严格的要求。

科学技术的迅猛发展，为检侧技术的现代化创造了条件：第一，传感罪水平的提高。 新原理、新材料和新工艺所取得的成果产生了更多品质优良的新刮传感器．以往难以检 测的项日现在可以实现了，如各种仿生传感g8和检测超高温、超高压．微差压(几十 帕)、超低沮和超高真空等极端参数的新型传感22已经问世，而且有多种方式可供选择。 目前传感罪正向高精度、智能化和集成化方向发展，其速度相当惊人。“材料、器件、电 路、系统一体化”新型仪表正在大力开发之中．它的发展具有巨大生命力。第二，检测 方法的发展。非接触式测量技术迅建发展，如光电、红外、磺电、超声披、懂狡等量接进行转换与放大是近代正在探索的热点，如运用光纤通信、光放大器已经获得成功。10世纪80年代诞生的数据融合技术(复合性能传感9S和几种检测技术的联用)，综合利 用多传捣器信息，通过它们之间的协调和性能互补的优势，克服单传感骷的不确定性和 局限性，提高整个传感器系统的有效性能，能全面准确地描述被测对象，它已在军事上 得到广泛应用。第三，检测技术的智能化和网络化。带有微处理机，DSP的各种智能化仪 表已经出现。新型嵌入式微机系统具有实时控制和高速数据处理以及故障诊断能力，它 把检测技术自动化推进到一个新水平。目的智能化仪表能实现过程数据智能处理、自动 调军和校准、自动量程转换、自动修正误差、自动定时测量等功能。检测技术网络化主 要是将传感器技术、通信技术以及计算机技术相结合，从而实现信息的采集、传输和处 理的一体化。信息网络与控制网络在不同的领域里先后发展起来，20世纪束陶类网络加 速融合，综合信息化的需求决定了网络技术的发展方向。科学的发展使一些特殊领域如 高沮，超低盂、超高压、傲差压(几十帕)的检测已在工程上有了实际的应用，时代对 仪器及系统的性能正提出越来越高的要求。