傳感器和檢測儀表的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

　　1、引言

　　工業(yè)設(shè)備在制造過程及整機性能測試中離不開各種機械量和幾何量，有些工業(yè)設(shè)備在運行中還要經(jīng)常對多種物量進行檢測或監(jiān)視，包括位移、速度、加速度、力、力矩、功率、壓力、流量、溫度、硬度、密度、濕度、比重、黏度、長度、角度、形狀、位置、表面粗糙度、表面波形等，這些均屬于物理量。實際生產(chǎn)、生活和科學(xué)實驗中還會遇到化學(xué)量、生物量(包括醫(yī)學(xué))，而所有這一切，從信號工程的角度來看，都需要通過傳感器，將其轉(zhuǎn)換成電信號(近代還可以轉(zhuǎn)換成光信號)，而后再進行信號的傳輸、處理、存儲、顯示、控制……，從信息的角度看，這些信號連同聲音和圖象信息都是信息的源頭，所以傳感器和檢測儀表、測量儀表是信息科學(xué)技術(shù)的三部分(信息獲取、信息傳輸、信息處理)中的重要部分。

　　在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中，傳感器和檢測儀表是不可或缺的一部分的理由，還可由以下兩方面來看，傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備如在其上增加了必要的傳感器，配備精密測量部件(附件)，則其功能和精度可以提高，便于用戶操作和維護，安全等級也可以提高，設(shè)備可以增值;工業(yè)設(shè)備作為自動化系統(tǒng)的控制對象或作為自動化系統(tǒng)的一部分，必須能與自動化系統(tǒng)的三部分(檢測、控制、執(zhí)行)相兼容或提供接口，使之集成為一個有機的整體，無論是單機自動化或作為大型自動化裝置的一部分，都使該工業(yè)設(shè)備的用途擴大。綜上所述，作為工業(yè)設(shè)備本身增加傳感器和檢測儀表、測量儀表或提供接口，是傳統(tǒng)設(shè)備更新?lián)Q代的必要條件。

　　傳感器是一種把非電量轉(zhuǎn)變成電信號的器件，而檢測儀表在模擬電子技術(shù)條件下，一般是包括傳感器、檢測點取樣設(shè)備及放大器(進行抗干擾處理及信號傳輸)，當(dāng)然還有電源及現(xiàn)場顯示部分(可選擇)，電信號一般為連續(xù)量、離散量兩種，實際上還可分成模擬量、開關(guān)量、脈沖量等，模擬信號傳輸采用統(tǒng)一信號(4-20mA DC等)。數(shù)字化過程中，檢測儀表變化比較大，經(jīng)過幾個階段，近來多采用ASIC專用集成電路，而且把傳感器和微處理器及網(wǎng)絡(luò)接口封裝在一個器件中，完成信息獲取、處理、傳輸、存貯等功能。在自動化儀表中經(jīng)常把檢測儀表稱為變送器，如問題變送器、壓力變送器等。