会计学下页下页下页1.1.4检测系统(xìtǒng)的基本结构图1.11所示为涵盖各种功能模块的检测系统(xìtǒng)的结构框图，由传感器、模拟信号调理电路、数字信号分析与处理部分、显示部分以及将处理信号传送给控制器、其他检测系统(xìtǒng)或上位机系统(xìtǒng)的通信接口部分等。（1）传感器传感器是检测系统的第一个环节，其主要作用是将感知的被测非电量按一定的规律转化(zhuǎnhuà)为某一种量值输出，通常是电信号。由于传感器种类繁多，所以几乎能检测所有非电量参量。但因传感器输出的电信号种类多、功率小，故一般不能直接将这种电信号传输到后续的信号处理电路或输出元件中去，必须经过信号的调理。（2）信号调理电路信号调理电路的主要作用有两方面，一是把来自于传感器的信号进行转换和放大，使其更适合于进一步处理和传输，多数情况是将各种电信号转换为电压、电流、频率等少数几种便于测量的电信号，输出功率可达到级；第二方面是进行信号处理，即对经过信号调理的信号，进行滤波、调制和解调、衰减、运算、数字化处理等。（3）记录、显示仪器记录、显示仪器是将所测得的信号变为一种能为人们所理解的形式、以供人们观察和分析。目前常用的显示器有四类：模拟(mónǐ)显示、数字显示、图像显示及记录仪等。（4）信号分析处理它是现代检测系统中不断被注入新内容的一部分，逐渐成为检测系统的研究重点。它是用来对测试所得的实验数据进行处理、运算、逻辑判断、线性变换，对动态测试结果作频谱分析（幅值谱分析、功率谱分析）、相关分析等，完成这些工作必须采用计算机技术。（5）通信接口和总线它是实现由许多测量子系统或测量节点组成的大型检测系统中子系统与上位机之间以及子系统之间的信息交换。总线更多的是指一种规范、一种结构形式；而接口多指完成通信的硬件系统。1.2传感器概论1.2.1传感器的定义传感器（Transducer/sensor）的定义为：“能感受（或响应）规定的被测量，并按照一定规律转换(zhuǎnhuàn)成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换(zhuǎnhuàn)元件组成”。1.2.2传感器的组成（1）传感器一般由敏感元件、变换元件和其他辅助元件组成。（2）敏感元件——感受被测量，并输出与被测量成确定关系的其他量的元件。（3）变换元件——又称传感元件，是传感器的重要组成元件。（4）信号(xìnhào)调理与转换电路——能把传感元件输出的电信号(xìnhào)转换为便于显示、记录和控制的有用信号(xìnhào)的电路。1.2.3传感器分类传感器的种类繁多。传感器有许多种分类方法。常用的分类方法有：（1）按被测量分类机械量：位移、力、力矩、扭矩、速度、加速度、振动、噪声……热工量：温度、热量、流量（速）、风速、压力（差）、液位……物性参量：浓度、粘度、比重、酸碱度……状态参量：裂纹(lièwén)、缺陷、泄漏、磨损、表面质量…………（2）按测量原理分类按传感器的工作原理可分为电阻式、电感式、电容式、压电式、光电式、光纤、磁敏式、激光、超声波等传感器。（3）按信号变换特征分类结构型：主要是通过传感器结构参量的变化实现信号变换的。物性型：利用敏感元件材料本身物理属性的变化来实现信号变换（4）按能量关系分类能量转换型：传感器直接由被测对象输入(shūrù)能量使其工作。能量控制型：传感器从外部获得能量使其工作，由被测量的变化控制外部供给能量的变化。1.4检测系统的静态特性与性能指标静态检测是指测量时，检测系统的输入、输出信号不随时间变化或变化很缓慢。静态检测时，系统所表现出的响应特性称为静态响应特性。通常用来描述静态响应特性的指标有测量范围、灵敏度、非线性度、回程(huíchéng)误差等。一般用标定曲线来评定检测系统的静态特性，理想的线性装置的标定曲线是直线，而实际检测系统的标定曲线并非如此。通常采用静态测量的方法求取输入输出关系曲线，作为标定曲线。多数情况还需要按最小二乘法原理求出标定曲线的拟合直线。1.4.1测量范围检测系统能正常测量的最小输入量和最大输入量之间的范围。1.4.2灵敏度灵敏度指输出的增量与输入的增量之比，即：（1.1）如图1.13所示，线性系统的灵敏度S为常数，即输入输出关系直线(zhíxiàn)的斜率，斜率越大，其灵敏度就越高。非线性系统的灵敏度S是变量，是输入输出关系曲线的斜率，输入量不同，灵敏度就不同，通常用拟合直线(zhíxiàn)的斜率表示系统的平均灵敏度。要注意灵敏度越高，就越容易受外界干扰的影响，系统的稳定性就越差，测量范围相应就越小。1.4.3非线性度如图1.14所示，标定曲线与拟合直线的偏离程度就是非线性度