1.1.2 自动检测系统的组成
尽管现代检测系统的种类繁多,但它们的作用都是用于各种物理量或化学成分等参量检测,检测过程通常先通过各种传感器获得被测量的信息,将其变换成电量,然后经信号调理、数据采集、信号处理后显示并输出。自动检测系统的组成框图如图1-2所示。
图1-2 自动检测系统的组成框图
1.传感器
传感器是把被测的非电量变换成电量的装置,因此是一种获得信息的手段,它在自动检测系统中占有重要的位置。传感器是自动检测系统与被测对象直接发生联系的器件或装置。
2.信号调理电路
信号调理电路在检测系统中的作用是对传感器输出的微弱信号进行检波、转换、滤波和放大等,以方便自动检测系统后续环节进行处理或显示。对信号调理电路的一般要求:能准确转换、稳定放大、可靠地传输信号;信噪比高,抗干扰性能要好。
3.数据采集
数据采集在自动检测系统中的作用是对信号调理后的连续模拟信号进行离散化并转换成与模拟信号电压幅度相对应的一系列数值信息,同时以一定的方式把这些转换数据及时传递给微处理器或依次自动存储。数据采集系统通常以模/数(A/D)转换器为核心,辅以模拟多路开关、采样-保持器、输入缓冲器、输出锁存器等。
4.信号处理
信号处理模块是现代检测系统进行数据处理和各种控制的中枢环节,通常以单片机、微处理器为核心,或直接采用工业控制计算机,对检测的结果进行处理、运算、分析,对动态测试结果进行频谱分析、幅值谱分析、能量谱分析等。
5.信号输出
信号输出包括信号显示、信号传输和信号记录。信号显示是把转换来的信号显示出来,便于人机对话,显示方式有模拟显示、数字显示、图像显示等,显示器是检测系统与人联系的主要环节之一。检测系统在信号处理器计算出被测参量的瞬时值后除送至显示器进行实时显示外,通常还需要把测量值及时传送给控制计算机、可编程控制器或其他执行器。有时还需要打印机打印或者记录仪记录等。
6.输入设备
输入设备主要用于输入设置参数、有关命令等。最常用的输入设备包括各种键盘、条码阅读器等。近年来,随着工业自动化、办公自动化和信息化程度的不断提高,通过网络或各种通信总线利用其他计算机或数字化智能终端实现远程信息和数据输入的方式愈来愈普遍。
上述各部分不是所有的自动检测系统全都具备的,并且对有些简单的检测系统来说,各环节之间的界线也不是十分清楚,须根据具体情况进行分析。