01检测技术概述
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2） 消除或抑制传感器输出量中的无用信号
3）提高测量、分析的准确度 4）简化后续系统的组成
3、分析处理部分
不断注入新内容 ---- 检测系统的研究中心 计算机系统 ---- 强大问题分析能力、复杂系统的实时控制 自动化、智能化
4、通信接口与总线部分
功能：管理不同系统之间的数据、状态和控制信息的传输和交换 接口 --- 分系统和上位机之间/分系统之间交换信息 通用标准接口 --- 不同的系统尤其是不同厂家的产品能够互联
③ 微型化：微米/纳米技术、MEMS技术
体积微小、重量轻微
2、检测系统由模拟式、数字式向智能化方向发展
以计算机为中心的检测系统 复杂对象或系统的多路、多参数 检测；数据存贮、传输、处理或复杂分析加工；故障诊断
六、检测系统举例 智能电子警察监测系统
号
技术指标
图像分辨率 700x560 真彩色 16Mbit CCD镜头最低照度 <0.4 lux 镜头分辨率 >560线 焦距 12～48mm 记录模式 3张/每车 存储图像容量 >14000张 电源功率 <250W 供电电压 220VAC 50Hz 车型类别 5种 超速检测 10-200公里/小时
祝同学们在新的一年身体健康，学习进步。
USB、 IEEE-488、 RS-232（串行）、并行 （硬件系统）
总线：传送数字信号的公共通道 ---- 信号线的集合 RS-232C、VXI、Centronics（并行）
（规范、结构形式）
四、检测方法
选择：被测量的性质、特点和测量任务要求 分类：
（1）按测量手续：直接测量、间接测量 （2）按测量值的获得方式：偏移法测量、零位法测量、
例：电荷耦合器件（CCD）---- 光敏元阵列
数码相机
多功能传感 ---- 不同功能的传感器集成化 特点：一个传感器可以同时测量不同种类的多个参数 例：测量血液中各种成分的多功能传感器
② 一体化：将传感器和后续的处理电路集成一体
特点：减少干扰，提高灵敏度，方便使用；可实现实时 数据处理（传感器和数据处理电路集成）
通过学习不断调整连接强度
问题最优解
调整对象的位置、姿态使检测结果具有确定性
Fra Baidu bibliotek
五、检测技术的发展趋势
检测技术 重要手段 科学研究
相关学科：物理、化学、数学、生物学、材料科学等等 形成 推动实验研究和发展
新的检测理论、方法和技术手段
1、传感器水平的提高
1）新原理、新材料、新工艺
新功能传感器
光纤传感器、液晶传感器、压敏传感器（以高分子有机材料为 敏感元件）
2）新领域、新需求
新型传感器
化学传感器、 微生物传感器、 仿生传感器（代替视觉、嗅觉、
味觉和听觉）以及检测超高温、超高压、超低温和超高真空等 极端参数的新型传感器
3）传感器向着高精度小型化和集成化方向发展
① 集成化：
微电子技术 --- 多个同类型传感器集成在一个芯片或阵列上
特点：点测量
平面/空间测量
2、信号变换部分
检出信号 适合于分析和处理的信号 信号调理电路
阻抗变换 ---- 输出阻抗很高时； 信号放大 ---- 输出信号微弱时； 噪声抑制 ---- 信号淹没在噪声中； 电压/电流（V/A）转换 ---- 需要电流输出时； 模拟/数字（A/D）转换 ---- 需要输出数字信号时 目的： 1）对传感器的输出量变换成易于处理或放大的量
目标变量（关系）自变量 （直接测量）
2、偏移法与零位法测量
1）偏移法 --- 完全从被测量中获得信号转换所需能量
例：弹簧秤
2）零位法 --- 不从信号源获得能量
高精度测量
例：天平称量物体
3、差分式测量
结构：对称结构的两个传感器，
被测量反对称作用在两个传感器上
作用：消除干扰的影响 测量原理线性化、 提高灵敏度
（常见检测结构形式）
2
测量误差
4、随动跟踪测量
--- 基于零位法的测量 高精度测量
例：高精度电子秤、
伺服加速度计、
高精度压力传感器
5、主动探索与信息反馈型检测
--- 智能化检测的标志之一
被测对象
传感器
信息处理
检测结果
自适应能力 改变传感器的工作温度 传感器的灵敏度
自学习能力 --- 神经网络模拟某种非线性映射 信号特征辨析
差分式测量 （3）按传感器与被测对象是否直接接触：接触式测量、
非接触式测量 （4）根据对象变化的特点：静态测量、动态测量
1、直接测量与间接测量
直接测量 ---- 与同类基准进行简单的比较以得到被测量 线纹尺 ---- 物体尺寸、天平 ---- 物体重量
间接测量 ---- 被测量无法或不易进行直接测量 负载电阻功率 = 电压 电流
3）提高测量、分析的准确度 4）简化后续系统的组成
3、分析处理部分
不断注入新内容 ---- 检测系统的研究中心 计算机系统 ---- 强大问题分析能力、复杂系统的实时控制 自动化、智能化
4、通信接口与总线部分
功能：管理不同系统之间的数据、状态和控制信息的传输和交换 接口 --- 分系统和上位机之间/分系统之间交换信息 通用标准接口 --- 不同的系统尤其是不同厂家的产品能够互联
③ 微型化：微米/纳米技术、MEMS技术
体积微小、重量轻微
2、检测系统由模拟式、数字式向智能化方向发展
以计算机为中心的检测系统 复杂对象或系统的多路、多参数 检测；数据存贮、传输、处理或复杂分析加工；故障诊断
六、检测系统举例 智能电子警察监测系统
号
技术指标
图像分辨率 700x560 真彩色 16Mbit CCD镜头最低照度 <0.4 lux 镜头分辨率 >560线 焦距 12～48mm 记录模式 3张/每车 存储图像容量 >14000张 电源功率 <250W 供电电压 220VAC 50Hz 车型类别 5种 超速检测 10-200公里/小时
祝同学们在新的一年身体健康，学习进步。
USB、 IEEE-488、 RS-232（串行）、并行 （硬件系统）
总线：传送数字信号的公共通道 ---- 信号线的集合 RS-232C、VXI、Centronics（并行）
（规范、结构形式）
四、检测方法
选择：被测量的性质、特点和测量任务要求 分类：
（1）按测量手续：直接测量、间接测量 （2）按测量值的获得方式：偏移法测量、零位法测量、
例：电荷耦合器件（CCD）---- 光敏元阵列
数码相机
多功能传感 ---- 不同功能的传感器集成化 特点：一个传感器可以同时测量不同种类的多个参数 例：测量血液中各种成分的多功能传感器
② 一体化：将传感器和后续的处理电路集成一体
特点：减少干扰，提高灵敏度，方便使用；可实现实时 数据处理（传感器和数据处理电路集成）
通过学习不断调整连接强度
问题最优解
调整对象的位置、姿态使检测结果具有确定性
Fra Baidu bibliotek
五、检测技术的发展趋势
检测技术 重要手段 科学研究
相关学科：物理、化学、数学、生物学、材料科学等等 形成 推动实验研究和发展
新的检测理论、方法和技术手段
1、传感器水平的提高
1）新原理、新材料、新工艺
新功能传感器
光纤传感器、液晶传感器、压敏传感器（以高分子有机材料为 敏感元件）
2）新领域、新需求
新型传感器
化学传感器、 微生物传感器、 仿生传感器（代替视觉、嗅觉、
味觉和听觉）以及检测超高温、超高压、超低温和超高真空等 极端参数的新型传感器
3）传感器向着高精度小型化和集成化方向发展
① 集成化：
微电子技术 --- 多个同类型传感器集成在一个芯片或阵列上
特点：点测量
平面/空间测量
2、信号变换部分
检出信号 适合于分析和处理的信号 信号调理电路
阻抗变换 ---- 输出阻抗很高时； 信号放大 ---- 输出信号微弱时； 噪声抑制 ---- 信号淹没在噪声中； 电压/电流（V/A）转换 ---- 需要电流输出时； 模拟/数字（A/D）转换 ---- 需要输出数字信号时 目的： 1）对传感器的输出量变换成易于处理或放大的量
目标变量（关系）自变量 （直接测量）
2、偏移法与零位法测量
1）偏移法 --- 完全从被测量中获得信号转换所需能量
例：弹簧秤
2）零位法 --- 不从信号源获得能量
高精度测量
例：天平称量物体
3、差分式测量
结构：对称结构的两个传感器，
被测量反对称作用在两个传感器上
作用：消除干扰的影响 测量原理线性化、 提高灵敏度
（常见检测结构形式）
2
测量误差
4、随动跟踪测量
--- 基于零位法的测量 高精度测量
例：高精度电子秤、
伺服加速度计、
高精度压力传感器
5、主动探索与信息反馈型检测
--- 智能化检测的标志之一
被测对象
传感器
信息处理
检测结果
自适应能力 改变传感器的工作温度 传感器的灵敏度
自学习能力 --- 神经网络模拟某种非线性映射 信号特征辨析
差分式测量 （3）按传感器与被测对象是否直接接触：接触式测量、
非接触式测量 （4）根据对象变化的特点：静态测量、动态测量
1、直接测量与间接测量
直接测量 ---- 与同类基准进行简单的比较以得到被测量 线纹尺 ---- 物体尺寸、天平 ---- 物体重量
间接测量 ---- 被测量无法或不易进行直接测量 负载电阻功率 = 电压 电流