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检测技术中的检测方案的设计

嘉峪检测网        2018-09-19 10:36

检测技术的内容可以该快为以下几个方面:

 

一、检测方案


检测方案是指测量某个参数或状态所依据的物理、化学或生物激励。鉴于被测对象。测量范围等具体情况,需要选择最适合的检测方案,才能获得最佳检测结果。事实上,一旦确定了检测方案,在相当程度上液就决定检测的性能指标。例如,基于科里奥利力的流量计,必定是测量质量流量而非体积流量的,因此在测量气体流量时不易受温度、压力李的干扰,能够达到高的精确度;而基于流体力学中国伯努利方程的流量测量,必定是与流动状态有关的,这意味着小流量下将无法得到准确的结果。

 

为了制定了一个好的检测方案,必须深入理解检测对象的专门知识。例如要检查带钢在轧制钢在轧制过程中的应力分布,就必须了解带钢的应变特征以及轧下、卷取的力学过程;为了利用光谱法检测物质的化学成分,就需要了解物质的晶体结构,微观能级分布等。

 

二、传感器


传感器是实现检测方案的硬件核心。作为检测仪器中的首个转换器件,传感器要具备与被测物质匹配、适应被测环境,重复稳定好,灵敏度高、无干扰或虽有干扰但干扰可控等优良性能。传感器的工作原理一般都基于特定材料的特定物理效应,并针对具有应用进行恰当的结构设计。上述特定材料被称为功能材料,以区别于结构材料,建筑材料等。功能材料的结构非常稳定,主要形态是微观结构规则的晶体,包括金属晶体、半导体晶体等、从而保证了传感器具有高度的稳定性、一致性、功能材料受到被测量的作用后,表现为另外一个量的变化,因此这种物理效应实施了物理量的首次转化。随着新功能材料不断开发出来,新的物理效应不断被发现,新的传感器也将不断涌现,各项指标也将不断提升。物理效应和功能材料往往是物理科学、材料科学的研究内容。

 

针对功能材料的物理效应,还要精心设计传感器的结构尺寸,选择物理量的作用方向,才能够获得最大灵敏度,并在最大程度上减少干扰,这是研发传感器所要关注的重点。必须对压电材料沿着恰当方向切片,并在恰当的方向上引出电极,才能做成一只传感器。

 

三、调理电路


调理电路是配合传感器工作并对传感器输出信号继续实施转换的电路。它一般由模拟电路构成,是检测仪器的重要组成部分,因此也是实现检测方案的重要硬件支撑。

第一,调理电路要为传感器提供最佳的工作条件,避免工作条件不确定多带来的原始干扰。很多传感器的物理效应需要特定的激励,应变片电桥将应变量线性地转换成电势的前提是稳定的电桥电源电压。调理电路就是要提供这种高质量的激励条件。

第二,传感其与后续电路之间的阻抗匹配是由调理电路完成的。

第三,调理电路将形形色色传感器的输出量统一成电压量。

第四,传感器的输出信号往往是微弱的,因此需要在调理电路中进行放大,一般达到伏特计后才适合转换饼干进行数字处理的电路。

第五,调理电路还会对信号进行必要的预处理。可见,,在检测仪器中。调理电路是传感器和数字处理电路之间的桥梁,这部分模拟电路往往是检测仪器开发的难点,也是保证检测仪器性能指标的关键。

此外,检测仪器的数字电路部分将实现信号的数字处理、赋予智能化功能,提供人机接口、数据通信等,它们是实现检测方案的软件支撑,也是检测技术。

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来源:嘉峪检测网