文档介绍：现代检测系统及其应用实例
在学****掌握现有的检测技术基本原理及计算机检测系统基本组成的基础上，针对实际的测试问题而设计一个实用的检测系统，是非常重要的。当然，实际的计算机检测系统， 现代检测系统及其应用实例
在学****掌握现有的检测技术基本原理及计算机检测系统基本组成的基础上，针对实际的测试问题而设计一个实用的检测系统，是非常重要的。当然，实际的计算机检测系统，其总体结构的复杂程度和各环节的设计参数要根据测试任务和对系统的性能指标等要求具体确定。此外，还要充分运用实际工程知识和实践经验，使设计的系统达到最佳的性能价格比指标。以下仅从传感器选择、主计算机选型、输入输出通道设计和软件设计等几个方面阐述一些设计时需要考虑的问题。 由于传感器技术的研制和发展非常迅速，各种各样的传感器应运而生，对选用传感器带来了很大的灵活性。
现代检测系统及其应用实例
例如，测量某一对象的温度，要求适应0～15℃温度范围，测量准确度为±1℃，且要多点测量，可以选择各种热敏电阻、半导体PN结温度传感器、IC温度传感器等，它们都能满足测量范围、准确度等条件。在这种情况下，如果主要考虑成本、测量电路、相配设备是否简单等因素，则选用半导体PN结温度传感器最为合适。倘若上述测量范围为0～400℃，其他条件不变，一般选用E型热电偶或铂热电阻。如需要长时间连续使用传感器时，就必须重点考虑那些稳定性好的传感器。而对于化学分析等时间比较短的测量过程，则需要考虑灵敏度和动态特性好的传感器。总之，选择使用传感器时，应根据几项基本标准，具体情况具体分析，选择性价比高的传感器。选择传感器时应从以下几方面的条件考虑：
现代检测系统及其应用实例
1)与测量条件有关的因素：输入信号的幅值，频带宽度、准确度要求、测量所需要的时间。 2)与传感器有关的技术指标有：准确度、稳定度、响应特性、模拟量与数字量、输出幅值、对被测物体产生的负载效应、校正周期、超标准过大的输入信号保护等。 3)与使用环境条件有关的因素有：安装现场条件及情况、环境条件(湿度、温度、振动等)、信号传输距离、所需现场提供的功率容量等。 4)与购买和维修有关的因素有：价格、零配件的储备、服务与维修制度、保修时间、交货日期等。 微型计算机是计算机检测系统的核心，对系统的功能、性能价格以及研发周期等起着至关重要的作用。
现代检测系统及其应用实例
适合计算机检测系统使用的计算机类型很多，一般可考虑单片机、微型机等。而单片机因其性价比高、开发方便、应用成熟等优点，在检测系统中被广泛使用。单片机是将微处理器、存储器、定时/计数器、I/O接口电路甚至A⁃D、D⁃A电路等集成在一个芯片上的超大规模集成电路，本身即是一个小型化的微机系统。由于单片机的硬件结构与指令系统的功能都是按工业控制要求而设计并常常将其用于工业检测及控制，因而也称为微控制器(Micro Control Unit，MCU)。目前市场上的单片机型号和种类很多。在我国应用最多、普及最广的应属美国Intel公司的8位MCS⁃51系列单片机和16位MCS⁃96(196)系列单片机。
现代检测系统及其应用实例
尽管不同型号的单片机在其结构、字长、指令系统、存储器组织、制造技术乃至功耗和封装等诸多方面存在着很大差别，但需重点考虑以下几个主要方面： 1)中央处理单元(Control Processing Unit，CPU)，亦称微处理器单元(Micro Processor Unit，MPU)。 2)存储器。 3)定时/计数器和通用输入输出I/O接口。 、输出通道设计 输入通道数应根据需要检测参数的数目来确定。
现代检测系统及其应用实例
在检测系统中，传感器是第一环节，对系统性能的影响较大。传感器的选用应参考前面所述的原则。若各测点检测的物理量不同，使用了不同原理的传感器，则各传感器输出电压的范围会有所不同。因此，在信号进入A⁃D转换器之前，信号应经过不同增益的放大器进行调理。此外，还应考虑A⁃D转换器与其前置环节的阻抗匹配问题，以消除负载效应的影响。对公共的A⁃D转换器，其分辨率和位数应根据所有被测参数中的最高准确度要求来确定。所采用的A⁃D转换原理主要考虑转换时间的要求，转换时间根据数据采样时间间隔确定。在转换时间满足要求的前提下，应尽可能考虑线性度、抑制噪声干扰能力等方面的要求。A⁃D转换器的极性方式由传感器输出电压变化的极性确定。
现代检测系统及其应用实例
计算机检测系统的软件应具有两项基本功能：其一是对输入、输出通道的控制管理功能；其二是对数据的分析、处理功能。 输入通道数据采集、传