文档介绍：第三章检测系统
检测系统的功能及特性
常用传感器
检测系统的检测原理
检测信号的预处理
第一节检测系统的功能及特性
一、基本功能及分类
1、功能
对系统运行中所需的自身及外界环境参数与状态进行检测,并将其变换成系统可识别的电信号传递给信息处理单元。
2、分类
1)根据被检测物理量的性质
(a)运动学参数检测系统
(b)力学参数检测系统
(c)图像检测系统
(d)其它物理量检测系统
2)根据被检测信号的性质
(a)模拟信号检测系统
(b)数字信号检测系统
二、检测系统的基本特性
1、灵敏度与分辨率
2、精确度
3、频率响应特性
4、稳定性
5、线性特性
三、检测系统的检测方式
接触式检测
非接触式检测
在线检测
非在线检测
四、检测系统的组成
传感器
测量电路
输出单元
被测量
输出量
传感器:
把被测非电量转换成为与之有确定对应关系,且便于应用的某些物理量(通常为电量)的测量装置。
测量电路:
输出单元:
把传感器输出的变量变换成电压或电流信号,使之能在输出单元的指示仪上指示或记录仪上记录;或者能够作为控制系统的检测或反馈信号。
指示仪、记录仪、累加器、报警器、数据处理电路等。
(1)不断提高仪器的性能、可靠性,扩大应用范围。
(2)开发新型传感器。
(3)开发传感器的新型敏感元件材料和采用新的加工工艺。
(4)微电子技术、微型计算机技术、现场总线技术与仪器仪表和传感器的结合,构成新一代智能化测试系统,使测量精度、自动化水平进一步提高。
(5)研究集成化、多功能和智能化传感器或测试系统。
五、检测技术的发展趋势
1)体积小、重量轻,对整机的适应性好。
2)精度和灵敏度高、响应快、稳定性好、信噪比高。
3)安全可靠、寿命长。
4)便于与计算机连接。
5)不易受被测的影响,也不影响外部环境。
6)对环境条件适应能力强。
7)现场处理简单,操作性能好,价格便宜。
机电一体化系统对检测传感器的基本要求
第二节常用传感器
一、传感器的选用原则
表示传感器在被测量处于稳定状态时的输出输入关系
希望输出与输入具有确定的对应关系,且呈线性关系。
1)静特性参数的选用
y-输出量
x-输入量
a0-零输出
a1-理论灵敏度
a2、…、an-非线性项的待定系数
理想状态下a0、a2、…、an均为零。
a)线性度
最大非线性误差
非线性误差或线性度
满量程输出
理想特性
实际特性
x
ΔHmax
Y