现代检测技术基础Chapter one

1、现代检测技术基础现代检测技术基础Fundamentals of Modern Test & Measurement Technology 自动化仪表研究所自动化仪表研究所 李新光李新光21 光电检测技术光电检测技术 雷玉堂主编，叶声华主审雷玉堂主编，叶声华主审 中国计量出版社（第二版），中国计量出版社（第二版），2009年年6月月(教材教材)2 光电测试技术光电测试技术 浦昭邦浦昭邦 主编主编. 机械工业出版社，机械工业出版社， 2004年年10月月(重要参考教材重要参考教材)3 过程检测技术过程检测技术 李新光，张华等编著李新光，张华等编著 机械工业出版社，机械工业出版社，2004年

2、年10月月4 现代检测技术现代检测技术 周杏鹏，周杏鹏， 仇国富仇国富 等编著等编著 高等教育出版社，高等教育出版社，2004年年7月月5 光电检测技术与应用郭培源 付扬 编著 北京航空航天大学出版社6 2006-2007仪器科学与技术学科发展报告仪器科学与技术学科发展报告 中国科学技术协会主编中国科学技术协会主编,中国仪器仪表学会编著中国仪器仪表学会编著. 中国科学技术出版社中国科学技术出版社, 2007年年3月月.教材与参考教材教材与参考教材3第一章第一章 检测技术概述检测技术概述一、检测的作用与意义一、检测的作用与意义二、检测的基本概念二、检测的基本概念三、检测系统构成三、检测系统构成四

3、、检测方法分类四、检测方法分类五、检测仪表分类五、检测仪表分类 六、六、有关误差的几个基本概念有关误差的几个基本概念七、现代检测技术发展趋势七、现代检测技术发展趋势4历史时代：历史时代：手工化手工化机械化机械化自动化自动化信息化信息化生产方式：生产方式：人与简人与简单工具单工具动力机动力机与机械与机械自动测自动测量控制量控制智能机智能机械装置械装置第一章第一章 检测技术概述检测技术概述一、检测的地位和作用一、检测的地位和作用1. 信息化是科学技术发展的必然信息化是科学技术发展的必然5 人与机器的机能对应关系人与机器的机能对应关系：一、检测的地位和作用一、检测的地位和作用62. 信息流是客观世界

4、的一个主流信息流是客观世界的一个主流 物料流物料流 能流能流 信息流信息流客观世界客观世界一、检测的地位和作用一、检测的地位和作用7信息流组成信息流组成信息流信息流获取传输处理控制信息获取是信息流的一环信息获取是信息流的一环一、检测的地位和作用一、检测的地位和作用8 获取信息获取信息是仪器科学的基本任务是仪器科学的基本任务 仪器仪表是信息产业的仪器仪表是信息产业的重要组成部分重要组成部分 仪器仪表是信息工业的仪器仪表是信息工业的源头源头一、检测的地位和作用一、检测的地位和作用93 检测仪器仪表的作用检测仪器仪表的作用一、检测的地位和作用一、检测的地位和作用 工业生产工业生产 倍增器倍增器 科学

5、研究科学研究 先行官先行官 社社 会会 物化法官物化法官 军军 事事 战斗力战斗力10一、检测的地位和作用一、检测的地位和作用n工业生产倍增器工业生产倍增器检测技术是带动国民经济增长的一个检测技术是带动国民经济增长的一个 关键领域关键领域在美国：检测技术占在美国：检测技术占4%，拉动经济增长，拉动经济增长66%11检测技术在工业生产领域的应用检测技术在工业生产领域的应用一、检测的地位和作用一、检测的地位和作用在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位.122022-5-11313应用举例：应用举例：五机架冷连轧机所用检测仪表五机架冷连轧机所用检测仪表13测厚仪

6、；测厚仪； 413测速仪；测速仪； 1418辊缝仪；辊缝仪； 1920轧制力测轧制力测量仪；量仪；2125压力测量压力测量仪；仪； 2629张力测量张力测量仪；仪；30开卷机；开卷机； 31卷取机卷取机14TRT发电煤气清洗减压阀组脱水器分配器喷吹煤煤粉仓干燥煤粉煤场弃渣场水渣沉淀池水渣装车干渣罐送钢厂铁水铸铁机成品库铁水罐返矿槽下筛分槽下称重料车或皮带返回烧结厂杂矿仓焦炭仓烧结矿仓块矿仓助燃风机燃气空气换热器热风炉烟气预热器煤气预热器富氧站风机烟囱烧结厂铁矿焦炭溶剂制氧厂高炉喷煤渣口出铁口风口重力除尘梅山生产过程炼铁15一、检测技术的作用和地位一、检测技术的作用和地位检测技术在工业生产领域的

7、应用检测技术在工业生产领域的应用离线检测：零件参数、离线检测：零件参数、 尺寸与形位公差、尺寸与形位公差、 品质参数品质参数作作 用：现代工程装备中，用：现代工程装备中， 检测环节的成本约占检测环节的成本约占 5070%16检测技术在汽车中的应用日新月异检测技术在汽车中的应用日新月异一、检测技术的作用和地位一、检测技术的作用和地位发动机：发动机：向发动机的电子控制单元（向发动机的电子控制单元（ECU）提供发动机的工作状况信息，）提供发动机的工作状况信息， 对发动机工作状况进行精确控制对发动机工作状况进行精确控制 温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等温度、压力、位置、转速、流量、

8、气体浓度和爆震传感器等 汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容 普通轿车：约安装几十到近百只传感器，普通轿车：约安装几十到近百只传感器， 豪华轿车：传感器数量可多达二百余只。豪华轿车：传感器数量可多达二百余只。 底底 盘：盘：控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等 车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温 车车 身：身：提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等提高汽车的安全性、可靠性和舒

9、适性等 温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等 1718检测技术在日常生活中的应用与日俱增检测技术在日常生活中的应用与日俱增一、检测技术的作用和地位一、检测技术的作用和地位 家用电器：家用电器：数码相机、数码摄像机：自动对焦数码相机、数码摄像机：自动对焦-红外测距传感器红外测距传感器数字体温计：接触式数字体温计：接触式-热敏电阻，非接触式热敏电阻，非接触式-红外传感器红外传感器自动感应灯：亮度检测自动感应灯：亮度检测-光敏电阻光敏电阻空调、冰箱、电饭煲：温度检测空调、冰箱、电饭煲：温度检测-热敏电阻、热电偶热敏电阻、热电偶电话、麦克

10、风：话音转换电话、麦克风：话音转换-驻极电容传感器驻极电容传感器遥控接收：红外检测遥控接收：红外检测-光敏二极管、光敏三极管光敏二极管、光敏三极管办公商务：办公商务：可视对讲、可视电话：图像获取可视对讲、可视电话：图像获取-面阵面阵CCDCCD扫描仪：文档扫描扫描仪：文档扫描-线阵线阵CCDCCD红外传输数据：红外检测红外传输数据：红外检测-光敏二极管、光敏三极管光敏二极管、光敏三极管医疗卫生：医疗卫生：电子血压计：血压检测电子血压计：血压检测 - - 压力传感器压力传感器血糖测试仪、胆固醇检测仪血糖测试仪、胆固醇检测仪 - - 离子传感器离子传感器19一、检测技术的作用和地位一、检测技术的作

11、用和地位n科学研究的先行官科学研究的先行官 诺贝尔奖获得者诺贝尔奖获得者R. R. Ernst说说“现代科学的进现代科学的进步越来越依靠尖端仪器的发展步越来越依靠尖端仪器的发展” 俄国化学家门捷列夫指出俄国化学家门捷列夫指出“科学是从测量开始科学是从测量开始的的” 近近80年来，与科学仪器密切相关的诺贝尔奖获得年来，与科学仪器密切相关的诺贝尔奖获得者达者达38人人20一、检测技术的作用和地位一、检测技术的作用和地位n军事战斗力军事战斗力 1991年海湾战争年海湾战争 精确制导炸弹和导弹占精确制导炸弹和导弹占8% 2003年伊拉克战争年伊拉克战争 90% 1994年美国防部建立自动测试系统执行局

12、年美国防部建立自动测试系统执行局立体作战立体作战21一、检测技术的作用和地位一、检测技术的作用和地位检测技术在军事上的应用检测技术在军事上的应用美军研制的未来单兵作战武器美军研制的未来单兵作战武器-OICW 夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术激光测距仪：可精确的定位目标。在发射激光测距仪：可精确的定位目标。在发射2020毫米高爆弹时，激光测距仪可毫米高爆弹时，激光测距仪可将目标的距离信息自动传输至高爆弹的爆炸引信，以便精确的设定引爆时将目标的距离信息自动传输至高爆弹的爆炸引信，以便精确的设定引爆时间。间。22美国国家导弹防御计划美国国家导弹防御计划-NMD

13、一、检测技术的作用和地位一、检测技术的作用和地位检测技术在国防领域的应用检测技术在国防领域的应用1.地基拦截器地基拦截器2.早期预警系统早期预警系统3.前沿部署前沿部署(如雷达）如雷达）4.管理与控制系统管理与控制系统5. 卫星红外线监测系统卫星红外线监测系统 监测系统监测系统: 探测和发现探测和发现敌人导弹的发射并追踪敌人导弹的发射并追踪导弹的飞行轨道；导弹的飞行轨道； 拦截器：能识别真假拦截器：能识别真假弹头，敌友方弹头，敌友方23检测技术在航天领域举足轻重检测技术在航天领域举足轻重一、检测技术的作用和地位一、检测技术的作用和地位飞行器测控飞行器测控 - 检测飞行器姿态、发电机工况，控制与

14、操纵检测飞行器姿态、发电机工况，控制与操纵 火箭测控火箭测控 - 检测火箭状况、姿态、轨迹检测火箭状况、姿态、轨迹 24一、检测技术的作用和地位一、检测技术的作用和地位“阿波罗阿波罗10”：火箭部分火箭部分-2077个传感器个传感器飞船部分飞船部分-1218个传感器，个传感器，检测参数检测参数-加速度、温度、压力、加速度、温度、压力、 振动、流量、应变、振动、流量、应变、 声学、声学、神州飞船：神州飞船：185台（套）仪器装置台（套）仪器装置25一、检测技术的作用和地位一、检测技术的作用和地位n“物化法官物化法官” 检查产品质量检查产品质量 监测环境污染监测环境污染 识别指纹假钞识别指纹假钞

15、查服违禁药物查服违禁药物 侦破刑事案件侦破刑事案件26一、检测技术的作用和地位一、检测技术的作用和地位教学实验、气象预报、大地测教学实验、气象预报、大地测绘、灾情预报、交通指挥、绘、灾情预报、交通指挥、涵盖涵盖 吃穿用、农轻重、海陆空吃穿用、农轻重、海陆空27定义定义：被测信息被测信息：传感器、检测仪器、检测装置、检测系统传感器、检测仪器、检测装置、检测系统全部操作全部操作：检测过程：检测过程：确定被测对象的确定被测对象的属性属性和和量值量值为目的的全部操作为目的的全部操作二、检测的基本概念二、检测的基本概念信号采集、信号处理、信号显示、信号输出信号采集、信号处理、信号显示、信号输出物理量（光

16、、电、力、热、磁、声、物理量（光、电、力、热、磁、声、）被测对象被测对象： 宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体 ）检测器具：检测器具：化学量（化学量（PH、成份、成份）生物量（酶、葡萄糖、生物量（酶、葡萄糖、） 28例：空调机测量控制室温例：空调机测量控制室温二、检测的基本概念二、检测的基本概念空气空气被测对象被测对象：被测信息被测信息：检测器具检测器具：操作过程操作过程：室内空气室内空气温度温度温度传感器温度传感器 - 热电阻、热电偶热电阻、热电偶 热敏电阻热敏电阻 电信号电信号 处理处理 显示显示空调机空调机29三、检测系统的构成三、检测系统的构成接接

17、口口总总线线存储存储显示显示分析分析监控监控判断判断决策决策一般构成：一般构成：信号检出信号检出信号检出信号检出信号检出信号检出信号转换信号转换信号转换信号转换信号转换信号转换处理显示处理显示处理显示处理显示处理显示处理显示信号检出：信号检出：功能功能 - 将被测信号的转换为电信号的变化（将被测信号的转换为电信号的变化（detection）器件器件 - 传感器（传感器（sensor, transducer）信号转换：信号转换：功能功能 - 将传感器的输出信号转换为便于处理的形式（将传感器的输出信号转换为便于处理的形式（conversion）器件器件 - 信号调理电路（信号调理电路（signal

18、 conditioning circuit）处理显示：处理显示：功能功能 - 分析（分析（analysis）、处理（）、处理（processing）、显示（）、显示（display）通讯接口通讯接口/总线接口总线接口(RS232、RS485、GPIB、PCI、 ) 其它环节：其它环节：存储、监控、决策存储、监控、决策 30检测系统构成力力位移位移 速度速度 加速度加速度 压力压力流量流量温度温度电阻式电阻式电容式电容式电感式电感式 压电式压电式热电式热电式 光电式光电式磁电式磁电式电桥电桥 放大器放大器滤波器滤波器调制器调制器解调器解调器运算器运算器 阻抗变换器阻抗变换器 笔式记录仪笔式记录仪

19、光线示波器光线示波器 磁带记录仪磁带记录仪 电子示波器电子示波器 半导体存储器半导体存储器 显示器显示器 磁卡磁卡 数据处理器数据处理器 频谱分析仪频谱分析仪 FFT 实时信号分析仪实时信号分析仪 电子计算机电子计算机 被测对象被测对象 传感器传感器 中间变换中间变换测量装置测量装置 显示及显示及 记录装置记录装置 实验结果实验结果处理装置处理装置 激发装置激发装置 31四、检测方法分类n1. 直接测量直接测量 （绝对测量、相对测量）（绝对测量、相对测量） 间接测量间接测量n2. 开环测量与闭环测量开环测量与闭环测量n3. 偏差法、零位法、微差法偏差法、零位法、微差法32四、检测方法分类n1、

20、直接测量与间接测量 直接测量：直接将直接测量：直接将被测量被测量与与标准量标准量进行比较进行比较标准量标准量标准计量单位（如米尺、光栅尺、标准计量单位（如米尺、光栅尺、激光、激光、） 绝对测量绝对测量定值标准量（如某一固定尺寸）定值标准量（如某一固定尺寸） 相对测量相对测量33四、检测方法分类四、检测方法分类- 绝对测量：绝对测量：采用仪器、设备、手段测量被测量，直接得到测量值采用仪器、设备、手段测量被测量，直接得到测量值测量结果：测量结果：20.1 mm- 相对测量：相对测量：将被测量直接与基准量比较，得到偏差值将被测量直接与基准量比较，得到偏差值特点：特点：简单、直观、明了；简单、直观、明

21、了； 测量精度不高测量精度不高基准量：基准量：20.00 mm测量值：测量值：+0.08 mm结结 果：果：20.08 mm特点：特点：精度高；复杂、成本高、要求高精度高；复杂、成本高、要求高34四、检测方法分类 间接测量间接测量如测导线的导电率如测导线的导电率：测量与被测量有一定函数关系的参量，被测量测量与被测量有一定函数关系的参量，被测量由计算获得由计算获得Rdl2435四、检测方法分类n2、开环测量与闭环测量、开环测量与闭环测量开环测量：开环测量：反馈测量：反馈测量：特点特点：简单、直观、明了；：简单、直观、明了； 测量精度不高测量精度不高特点特点：精度高；复杂、成本高、要求高：精度高；

22、复杂、成本高、要求高传感器传感器输入量输入量x输出量输出量y传感器传感器输入量输入量x输出量输出量y放大放大反馈传感器反馈传感器36四、检测方法分类n3、偏差法、零位法和微差法、偏差法、零位法和微差法偏差法：偏差法：零位法：零位法：利用测量仪表的指针相对于刻度的偏差位移直接表示测量的数值利用测量仪表的指针相对于刻度的偏差位移直接表示测量的数值利用指零机构的作用，使用被测量和已知标准量两者达到平衡，利用指零机构的作用，使用被测量和已知标准量两者达到平衡，根据指零机构示值为零来确定被测量等于标准量值根据指零机构示值为零来确定被测量等于标准量值微差法：微差法：偏差法和零位法的结合偏差法和零位法的结合

23、测量被测量余数测量被测量余数被测量值与标准量大体平衡被测量值与标准量大体平衡37 五 检测仪表分类检测仪表分类 随着科技和生产的迅速发展，检测系统(仪表)的种类不断增加，对其分类方法也很多，工程上常用的几种分类法如下所述。 1 1、按被测参量分类、按被测参量分类2 、按被测参量的检测转换方法分类、按被测参量的检测转换方法分类3、按使用性质分类、按使用性质分类 常见的被测参量可分为以下几类：38 1、按被测参量分类、按被测参量分类(1)、电工量 电压、电流、电功率、电阻、电容、频率、磁场强度、磁通密度等；(2)、热工量 温度、热量、比热、热流、热分布，压力、压差、真空度，流量、流速，物位、液位、

24、界面等；(3)、机械量 位移、形状，力、应力、力矩，重量、质量，转速、线速度，振动、加速度、噪声等；(4)、物性和成分量 气体成分、液体成分、固体成分、酸碱度、盐度、浓度、粘度、粒度、密度、比重等；(5)、光学量 光强、光通量、光照度、辐射能量等； (6)、状态量 颜色、透明度、磨损量、裂纹、缺陷、泄漏、表面质量等。39 严格地说，状态量范围更广，但是有些状态量由于习惯已分别归入热工量、机械量、成分量中，因此，在这里不再重复列出。40 2 、按被测参量的检测转换方法分类、按被测参量的检测转换方法分类被测参量通常是非电物理或化学成分量，通常需用某种传感器把被测参量转换成电量，以便于作后续处理。被

25、测量转换成电量的方法很多，最主要的有下列几类提供:(1)、电磁转换 电阻式、应变式、压阻式、热阻式、电感式、互感式(差动变压器)、电容式、阻抗式(电涡流式)、磁电式、热电式、压电式、霍尔式、振频式、感应同步器、磁栅；(2)、光电转换 光电式、激光式、红外式、光栅、光导纤维式；(3)、其它能/电转换 声/电转换（超声波式）、辐射能/电转换（X射线式、射线式、r射线式）、化学能/电转换（各种电化学转换）。413 3、按使用性质分类、按使用性质分类 检测仪表按使用性质通常可分为标准表、实验室表和工业用表等三种。“标准表”顾名思义是各级计量部门专门用于精确计量、校准送检样品和样机的标准仪表。标准表必须

26、高于被测样品、样机所标称的精度等级；而其本身又根据量值传递的规定，必须经过更高一级法定计量部门的定期检定、校准，由更高精度等级的标准表检定之，并出具该标准表重新核定的合格证书，方可依法使用。42 “实验室表”，多用于各类实验室中，它的使用环境条件较好，故往往无特殊的防水、防尘措施。对于温度、相对湿度、机械振动等的允许范围也较小。这类检测仪表与系统的精度等级虽较工业用表为高，但使用条件要求较严，只适于实验室条件下读数、不适于远距离观察及远传信号等。 “工业用表”是长期安装使用于实际工业生产现场上的检测仪表与检测系统。这类仪表与系统为数最多，根据安装地点的不同，又有现场安装及控制室安装之分。前者应

27、有可靠的防护，43能抵御恶劣的环境条件，其显示也应醒目。工业用表的精度一般不很高，但要求能长期连续工作，并具有足够的可靠性。在某些场合下使用。还必须保证不因仪表引起事故，如在易燃、易爆环境条件下使用时，各种检测仪表都应有很好的防爆性能。 此外，按检测系统的显示方式可分为指示式(主要是指针式)显示，数字式显示，屏幕式显示等几类。其余还有分成模拟式、数字式、智能型(以CPU为核心，具有常规数字系统所没有的性能)等等。44六、有关误差的几个基本概念n仪表指示装置所显示的被测值称为示值示值，它是被测真值的反应。n实际中常将用适当精度的仪表测出的或者用特定的方法确定的约定真值约定真值代替真实。n例如：用

28、国家标准计量机构标定过的标准仪表进行测量，其测量值既可作为约定真值。45绝对误差n示值与公认的约定真值之差成为绝对误差绝对误差n绝对误差 = 示值 约定真值n绝对误差简称为误差误差。n误差为正时，示值偏大，反之偏小。46相对误差和引用误差n绝对误差与约定真值之比成为相对误差相对误差。 相对误差 =n如果用量程取代约定真值，得到引用误差引用误差。 引用误差 =%100约定真值绝对误差%100量程绝对误差47最大引用误差n考虑整个量程范围内的最大绝对误差与量程的比值，则得到最大引用误差最大引用误差。最大引用误差 =n最大引用误差与仪表的具体示值无关，可以更好地说明仪表测量的准确程度。它是仪表基本误

29、差的主要形式，是仪表的主要性能指标之一。%100量程差量程范围内最大绝对误48允许误差n仪表出厂时要规定引用误差的允许值，称为允许误差允许误差。n如将允许误差记为Q，最大引用误差记为Qmax，那么Q和Qmax在大小上应该满足什么关系?Qmax Q49基本误差和附加误差n任何测量都是与环境条件相关的，这些条件包括环境温度、相对湿度、电源电压和安装方式等多方面的因素。n仪表严格按照规定的环境条件（即参比工作条件）工作时，此时获得的误差称为基本误差基本误差；如果在非参比工作条件进行测量，还会产生额外的误差成为附加误差附加误差。n误差=基本误差+附加误差50七、现代检测技术发展趋势七、现代检测技术发展

30、趋势n不断拓展测量范围和精度不断拓展测量范围和精度n重视非接触式检测技术重视非接触式检测技术n不断向智能化、微型化、网路化方不断向智能化、微型化、网路化方向发展向发展n软测量技术软测量技术51 随着科学技术的发展，对检测仪器和检测系统的性能要求，尤其是精度、测量范围、可靠性指标要求愈来愈高。以温度为例，为满足某些科研实验的需求，不仅要求研制测温下限接近绝对零度-273.15、且测温范围尽可能达到15 K(约-258)的高精度超低温检测仪表；同时，某些场合需连续测量液态金属的温度或长时间连续测量25003000的高温介质温度。目前虽然已能研制和生产最高上限超过2800的热电偶，但测温范围一旦超过

31、2500，其准确度将下降，而且极易氧化从而严重影响其使用寿命与可靠性；因此，寻找能长时间连续准确检测上限超过2000被测介质温度的新方法、1 1、不断拓展测量范围，努力提高检测精度和可靠性、不断拓展测量范围，努力提高检测精度和可靠性52 新材料和研制（尤其是适合低成本大批量生产）出相应的测温传感器是各国科技工作者的许多年来一直努力试图解决的课题。目前，非接触式辐射型温度检测仪表测温上限原理上最高可达100000以上，但与聚核反应优化控制理想温度相比还相差3个数量级，这就说明超高温检测的需求远远高于当前温度检测所能达到的技术水平。仅在十余年前，如果在长度、位移检测中仅存在几丝（米）的测量误差，则

32、一定会被大家认为这是高精度测量；但随着近几年许多国家大力开展微机电系统、超精细加工等高技术研究，“微米（米）、纳米（米）技术”很快成了人们熟知的词汇，这就意味着科技的发展迫切需要有达到纳米级、甚至更高精度检测技术和检测系统。 53 目前，除了超高温、超低温度检测仍有待突破外，诸如混相流量检测、脉动流量检测，微差压(几十个帕)、超高压检测，高温高压下物质成分检测，分子量检测，高精度(0.02以上)、大吨位重量检测等都是需要尽早攻克的检测课题。 54 各行各业随着自动化程度不断提高，其高效率的生产更依赖于各种检测、控制设备的安全可靠。努力研制在复杂和恶劣测量环境下能满足用户所需精度要求且能长期稳定

33、工作的各种高可靠性检测仪器和检测系统将是检测技术的一个长期方向。对于航天、航空和武备系统等特殊用途的检测仪器的可靠性要求更高。例如，在卫星上安装的检测仪器，不仅要求体积小、重量轻，而且既要能耐高温，又要能在极低温和强辐射的环境下长期稳定工作，因此，所有检测仪器都应有极高的可靠性和尽可能长的使用寿命。 55 鉴于传感器与信号调理电路分开，微弱的传感器信号在通过电缆传输的过程中容易受到各种电磁干扰信号的影响；以及各种传感器输出信号形式众多，而使检测仪器与传感器的接口电路无法统一和标准化，实施起来颇为不便。随着大规模集成电路技术与产业的迅猛发展，采用贴片封装方式、体积大大缩小的通用和专用集成电路愈来愈普遍；因此，目前已有不少传感器实现