一個(gè)完整的檢測(cè)系統(tǒng)或檢測(cè)裝置通常是由傳感器、測(cè)貧電路和顯示記錄裝置等部分組成,分別完成信息獲取、轉(zhuǎn)換、顯示和處理等功能。當(dāng)然其中還包括電源和傳輸通道等不可缺少的部分。
1、傳感器
傳感器是把被測(cè)試的量(如物理量、化學(xué)量、生物量等)變換為另一種與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系,井且便于測(cè)量的量(通常是電學(xué)量)的裝置。顯然,傳感器是檢測(cè)系統(tǒng)與被測(cè)對(duì)象直接發(fā)生聯(lián)系的部分。它處于被測(cè)對(duì)象和檢測(cè)系統(tǒng)的接口位置,構(gòu)成了信息輸入的主要窗口,為檢測(cè)系統(tǒng)提供必需的原始信息。它是整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)最重要的環(huán)節(jié),檢測(cè)系統(tǒng)獲取信息的質(zhì)重往往是由傳感器的性能一次性確定的,因?yàn)闄z測(cè)系統(tǒng)的其他環(huán)節(jié)無法添加新的檢測(cè)信息并且不易消除傳感器所引入的誤差。
檢測(cè)技術(shù)中使用的傳感器種類繁多,分類的方法也各不相同。從傳感器應(yīng)用的目的出發(fā),可以按被測(cè)量的性質(zhì)將傳感器分為:機(jī)械傳感器,如位移傳感器、力傳感器、速度傳感器、加速度傳感器等;熱工星傳感器,如溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等;化學(xué)量傳感器;生物量傳感器等。
從傳感器研究的目的出發(fā),著眼于變換過程的特征可以將傳感器按輸出量的性質(zhì)分為:
(l)參量型傳感器
它的輸出是電阻、電感、電容等無源電參量,相應(yīng)的有電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器等。
(2)發(fā)電型傳感器
它的輸出是電壓或電流,相應(yīng)的有熱電偶傳感器、光電傳感器、磁電傳感器、壓電傳感器等。
2、測(cè)量電路
測(cè)量電路的作用是將傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量的電壓或電流信號(hào)。通常傳感器輸出信號(hào)是微弱的,這就需要經(jīng)由測(cè)量電路加以放大,以滿足顯示記錄裝置的要求。根據(jù)需要測(cè)量電路還能進(jìn)行阻抗匹配、微分、積分、線性化補(bǔ)償?shù)刃盘?hào)處理工作。
應(yīng)當(dāng)指出,測(cè)量電路的種類和構(gòu)成是由傳感器的類型決定的,不同的傳感器所要求配用的測(cè)址電路經(jīng)常具有自己的特色。
3、顯示記錄裝置
顯示記錄裝置是檢測(cè)人員和檢測(cè)系統(tǒng)聯(lián)系的主要環(huán)節(jié),主要作用是使人們了解檢測(cè)數(shù)值的大小或變化的過程。目前常用的有模擬式顯示、數(shù)字式顯示和圖像式顯示三種。
模擬式顯示是利用指針與標(biāo)尺的相對(duì)位置表示被測(cè)量數(shù)值的大小。如各種指針式電氣測(cè)量?jī)x表,其特點(diǎn)是讀數(shù)方便、直觀,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,在檢測(cè)系統(tǒng)中一直被大量應(yīng)用。但這種顯示方式的精度受標(biāo)尺最小分度限制,而且讀數(shù)時(shí)易引人主觀誤差。
數(shù)字式顯示則直接以十進(jìn)制數(shù)字形式來顯示讀數(shù),實(shí)際上是專用的數(shù)字電壓表,它可以附加打印機(jī),打印記錄測(cè)量數(shù)值,并且易于和計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī),使數(shù)據(jù)處理更加方便。這種方式有利于消除讀數(shù)的主觀誤差。
如果被測(cè)量處于態(tài)變化之中,用顯示儀表讀數(shù)就十分困難,這時(shí)可以將輸出信號(hào)送至記錄儀,從而描繪出被測(cè)量隨時(shí)間變化的曲線,并以之作為檢測(cè)結(jié)果,供分析使用,這就是圖像顯示。常用的自動(dòng)記錄儀器有筆式記錄儀、光線示波器、磁帶記錄儀等。相關(guān)文章:測(cè)量的方法