传感与检测技术的应用与发展

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：什么是检测技术检测是利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。能够自动地完成整个检测处理过程的技术称为自动检测与转换技术。检测技术是自动化的支柱技术之一。③传感器的输出量与输入量之间精确地保持一定的规律。例如，在过程控制中称为变送器，即标准化的传感器，而在射线检测中却称为发送器、接收器或探头等。

（1）什么是检测技术

检测是利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。能够自动地完成整个检测处理过程的技术称为自动检测与转换技术。检测技术是自动化的支柱技术之一。

自动检测系统是帮助完成整个检测处理过程的系统。目前，非电量的检测常常采用电测法，即先将采集到的各种非电量转换为电量，然后再进行处理，最后将非电量值显示出来或记录下来，系统的组成框图如图3－6所示。

（2）什么是传感器

如图3－7所示，人通过感官感觉外界对象的刺激，通过大脑对感受的信息进行判断、处理，肢体作出相应的反应。传感器相当于人的感官，称为“电五官”，外界信息由它提取，并转换为系统易于处理的电信号。微机对电信号进行处理后发出控制信号给执行器，而执行器对外界对象进行控制。如果没有各种精确可靠的传感器去检测原始数据并提供真实的信息，即使是性能非常优越的计算机，也无法发挥其应有的作用。传感器作为信息采集系统的前端单元，已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件，且作为系统的一个结构组成，其重要性变得越来越明显。

图3－6　自动检测系统的组成框图

图3－7　人与机器的机能对应关系图

从广义上讲，传感器就是能够感觉外界信息，并能按一定规律将这些信息转换成可用的输出信号的器件或装置。这一概念包含了以下三方面的含义。

①传感器是一种能够完成提取外界信息任务的装置。

②传感器的输入量通常指非电量，如物理量、化学量、生物量等，而输出量是便于传输、转换、处理、显示等的物理量，主要是电量信号。例如，电容传感器的输入量可以是力、压力、位移、速度等非电量信号，输出则是电压信号。

③传感器的输出量与输入量之间精确地保持一定的规律。

图3－7　人与机器的机能对应关系图

从广义上讲，传感器就是能够感觉外界信息，并能按一定规律将这些信息转换成可用的输出信号的器件或装置。这一概念包含了以下三方面的含义。

①传感器是一种能够完成提取外界信息任务的装置。

③传感器的输出量与输入量之间精确地保持一定的规律。

传感器的名称

传感器在不同的学科领域曾出现过多种名称，如变送器、发送器、发信器、探头等。在不同的技术领域中，根据期间的用途，虽然使用不同术语，但它们的内涵是相同或相近的。例如，在过程控制中称为变送器，即标准化的传感器，而在射线检测中却称为发送器、接收器或探头等。