檢測系統的傳感器

傳感器是檢測系統與被測對象直接發生聯系的器件或裝置。 它的作用是感受規定被測參量的變化并按照一定規律轉換成一個相應的便于傳遞的輸出信號。 傳感器通常由敏感元件和轉換部分組成； 其中， 敏感元件為傳感器直接感受被測參量變化的部分， 轉換部分作用通常是將敏感元件輸出轉換為便于傳輸和后續處理的電信號。例如，半導體應變片式傳感器能把被測對象受力后微小的變形感受出來， 通過一定的橋路轉換成相應的電壓信號輸出。 這樣， 通過測量傳感器輸出電壓便可知道被測對象的受力情況。 這里應該說明， 并不是所有的傳感器均可清楚、 明晰地區分敏感和轉換兩部分； 有的傳感器已將兩部分合二為一，也有的僅有敏感元件（如熱電阻、熱電偶） 、無轉換部分，但人們仍習慣稱其為傳感器（如人們習慣稱熱電阻、熱電偶為溫度傳感器）。

傳感器作為檢測系統的信號源

傳感器作為檢測系統的信號源， 其性能的好壞將直接影響檢測系統的精度和其它指標， 是檢測系統中十分重要的環節。 本書主要介紹工程上涉及面較廣、 應用較多、 需求量大的各種物理量、化學成份量常用和先進的檢測技術與實現方法以及如何選用合適的傳感器， 對傳感器要求了解其工作原理、 應用特點， 而對如何提高現有各種傳感器本身的技術性能、 以及設計開發新的傳感器則不作深入研究。通常檢測儀器、檢測系統設計師對傳感器有如下要求：

(1) 準確性：傳感器的輸出信號必須準確地反應其輸入量，即被測量變化。因此，傳感器的輸出與輸入關系必須是嚴格的單值函數關系，盡量是線性關系；

(2) 穩定性：傳感器的輸入、輸出的單值函數關系盡量不隨時間和溫度而變化，受外界其它因素的干擾影響亦應很小，重復性要好；

(3) 靈敏度：即要求被測參量較小的變化就可使傳感器獲得較大的輸出信號；

(4) 其他：如耐腐蝕性好、低能耗、輸出阻抗小和售價相對較低等。各種傳感器輸出信號形式也不盡相同， 通常有電荷、 電壓、 電流、 頻率等； 在設計檢測系統、　選擇傳感器時對此也應給予重視。

檢測系統的數據采集

數據采集 （系統） 在檢測系統中的作用是對信號調理后的連續模擬信號離散化并轉換成與模擬信號電壓幅度相對應的一系列數值信息， 同時以一定的方式把這些轉換數據及時傳遞給微處理器或依次自動存儲。數據采集系統通常以各類模 / 數（ A/D）轉換器為主要，輔以模擬多路開關、采樣 / 保持器、輸入緩沖器、輸出鎖存器等組成。數據采集系統主要性能指標是：

(1) 輸入模擬電壓信號范圍，單位為V ；

(2) 轉換速度（率） ，單位為次 / 秒；

(3) 分辨率，通常以模擬信號輸入為滿度時的轉換值的倒數來表征；

(4) 轉換誤差，通常指實際轉換數值與理想 A/D 轉換器理論轉換值之差。

檢測系統的輸入設備

輸入設備是操作人員和檢測儀表或檢測系統聯系的另一主要環節， 用于輸入設置參數、 下達有關命令等。 常用的輸入設備是各種鍵盤、 撥碼盤、 條碼閱讀器等。近年來， 隨著工業自動化、辦公自動化和信息化程度不斷提高，通過網絡或各種通訊總線利用其它計算機或數字化智能終端，實現遠程信息和數據輸入方式愈來愈普遍。簡單的輸入設備是各種開關、 按鈕；模擬量輸入、設置，往往借助電位器進行。