第一节概述 三、检测系统设计的任务、方法和步骤 机电一体化技术 目前传感器技术已形成了一个新型科学技术领域， 建立了完整的独立科学体系，即传感器工程学。传 感器技术已成为各国公认的重大关键技术，并投入 大量资金和人力争相开发各种新型传感器。传感器 第四章 己形成专业化生产，市场上有各种各样的传感器可 供选用。 冬因而对于从事机电一体化研究、应用和产品开发的 检测系统设计 科研及工程技术人员来说，检测系统设计的主要任 务是：根据使用要求合理选用传感器，并设计或选 用相应的信号检测与处理电路以构成检测系统，对 检测系统进行分析与调试，使之在机电一体化产品 中实现预期的计测功能
三、检测系统设计的任务、方法和步骤 ❖ 目前传感器技术已形成了一个新型科学技术领域， 建立了完整的独立科学体系，即传感器工程学。传 感器技术已成为各国公认的重大关键技术，并投入 大量资金和人力争相开发各种新型传感器。传感器 已形成专业化生产，市场上有各种各样的传感器可 供选用。 ❖ 因而对于从事机电一体化研究、应用和产品开发的 科研及工程技术人员来说，检测系统设计的主要任 务是：根据使用要求合理选用传感器，并设计或选 用相应的信号检测与处理电路以构成检测系统，对 检测系统进行分析与调试，使之在机电一体化产品 中实现预期的计测功能。 第一节 概述
第一节概述 三、检测系统设计的任务、方法和步骤 机电一体化技术 ?检测系统设计的主要方法是实验分析法，即理论分 析和计算与实验测试相结合的方法。 ·由于检测系统中所用到的传感器及各种电子元器件 第四 的物理或化学性能的复现性和复制性，往往难于保 证实际设计出的系统的性能与理论分析和计算结果 的一致性，而且检测系统在工作中会受到来自周围 检 环境的各种各样的干扰，这些干扰是很难通过理论 分析和计算而预先确定的，因而必须通过实验测试 系统设计 为理论分析提供依据，并对所设计的检测系统进行 修正，以满足其性能指标要求
三、检测系统设计的任务、方法和步骤 ❖ 检测系统设计的主要方法是实验分析法，即理论分 析和计算与实验测试相结合的方法。 ❖ 由于检测系统中所用到的传感器及各种电子元器件 的物理或化学性能的复现性和复制性，往往难于保 证实际设计出的系统的性能与理论分析和计算结果 的一致性，而且检测系统在工作中会受到来自周围 环境的各种各样的干扰，这些干扰是很难通过理论 分析和计算而预先确定的，因而必须通过实验测试 为理论分析提供依据，并对所设计的检测系统进行 修正，以满足其性 能指标要求。 第一节 概述
第一节概述 机电一体 检测系统设计的一般步骤如下： (1)设计任务分析包括对机电一体化产品整体功能、性 能和应用场合的了解，以及产品对检测系统具体性能要 技术 求的分析，如对被测量及其变化范围、检测精度、信号 输出形式、系统安装条件等的分析。 第四章 (2)系统方案选择系统方案选择包括传感器及信号加工、 处理方法的选择。对应于同一个设计任务，往往存在多 种不同的实现方案，如可以选用不同的传感器，因而有 检测系统设计 不同的信号加工、处理方法，即使选用同样的传感器， 也可以选用不同的信号加工、处理方法。因此，这一步 应在大量调查研究的基础上，进行充分的方案论证，甚 至做一些必要的原理性模拟试验，以保证所选定的方案 是最佳的或较佳的方案
检测系统设计的一般步骤如下： (1)设计任务分析 包括对机电一体化产品整体功能、性 能和应用场合的了解，以及产品对检测系统具体性能要 求的分析，如对被测量及其变化范围、检测精度、信号 输出形式、系统安装条件等的分析。 (2)系统方案选择 系统方案选择包括传感器及信号加工、 处理方法的选择。对应于同一个设计任务，往往存在多 种不同的实现方案，如可以选用不同的传感器，因而有 不同的信号加工、处理方法，即使选用同样的传感器， 也可以选用不同的信号加工、处理方法。因此，这一步 应在大量调查研究的基础上，进行充分的方案论证，甚 至做一些必要的原理性模拟试验，以保证所选定的方案 是最佳的或较佳的方案。 第一节 概述
第一节概述 机电一 (3)系统构成框图设计当方案选定之后，就要对系统构 成框图进行设计，并同时确定对各构成环节的要求， 如变换特性、参数指标等。 化技术 (4)环节设计与制造环节设计与制造依据所选定方案进 行。各环节结构应尽量选用现有的各种功能电路甚 第 至集成电路芯片，当不完全满足要求时，可进行适 華 当的参数修改或补充设计。各环节电路制作完成后， 应进行必要的调试，以达到设计指标要求。 测 (⑤)总装调试及实验分析各环节分别制造、调试完成后， 统设计 进行总装，构成所需要的检测系统，并进行整体调 试。通过调试如发现问题，应及时进行分析和解决
(3)系统构成框图设计 当方案选定之后，就要对系统构 成框图进行设计，并同时确定 对各构成环节的要求， 如变换特性、参数指标等。 (4)环节设计与制造 环节设计与制造依据所选定方案进 行。各环节结构应尽量选用现有的各种功能电路甚 至集成电路芯片，当不完全满足要求时，可进行适 当的参数修改或补充设计。各环节电路制作完成后， 应进行必要的调试，以达到设计指标要求。 (5)总装调试及实验分析 各环节分别制造、调试完成后， 进行总装，构成所需要的检测系统，并进行整体调 试。通过调试如发现问题，应及时进行分析和解决。 第一节 概述
第一节概述 (⑥)系统运行及考核检测系统最终要纳入到机电一体化 机电一体化技术第四章 产品中与其它系统统一、协调地运行，因此其性能 还要在整个产品的运行过程中进行考核，并考虑与 其它系统的匹配关系进行修改和完善。 本章主要介绍一些机电一体化设计中经常用到的模 拟式和数字式传感器信息的检测和处理方法及功能 检测系统设计 电路，以及信息的计算机采集和预处理方法
(6)系统运行及考核 检测系统最终要纳入到机电一体化 产品中与其它系统统一、协调地运行，因此其性能 还要在整个产品的运行过程中进行考核，并考虑与 其它系统的匹配关系 进行修改和完善。 ❖ 本章主要介绍一些机电一体化设计中经常用到的模 拟式和数字式传感器信息的检测和处理方法及功能 电路，以及信息的计算机采集和预处理方法。 第一节 概述