TRIZ检测与测量是典型控制环节

检测与测量是典型控制环节。检测的是某种状态发生或不发生。测量具有定量化及一定精度的特点。一些创新解是采用物理的、化学的、几何的效应完成自动控制，而不采用检测与测量。

检测和测量的核心是信息，在测量和检测问题中，属于被测对象的那个被测参数的“值”就是信息，这个信息就是测量或检测的目的所在，称为目标信息。

被测对象的被测参数的“值”是一种客观存在，被测对象只是该目标信息的载体。

测量和检测的目的就是以测量工具为桥梁，让被测对象所承载的这个目标信息从目标对象传递到测量者。信息是单向传递的。

目标信息在映射过程中的保真度，决定了测量精度。

检测和测量的区别：检测是二元的，也就是检查发生或者没有发生，有或者没有的问题。测量是多元的，很多时候需要得到定量和精确的结果。

1.间接方法

（1）采用变化问题替代检测与测量问题 改变系统，使原来需要测量的系统，现在不再需要测量。

【例7-56】加热系统温度自动调节装置，可以采用一个双金属片来制成。

（2）测量系统的复制品或者图像 用对象复制品、图像或图片的操作替代针对对象的直接操作。

【例7-57】要测量金字塔（S₁）的高度（F₁），完全可以通过测量塔的阴影长度（S_1copy）来计算。

（3）测量对象变化的连续检测 应用两次间断测量代替连续测量。

【例7-58】柔韧物体的直径应该实时进行测量，从而看出它与相互作用对象之间匹配得是否完好，但是实时测量不容易进行，可以通过测量它的最大直径和最小直径，确定其变化范围来进行判断。

2.建立新的测量系统

将一些物质或者场，加入到已有的系统中。

（1）测量物质-场的合成 如果非物质-场系统十分不便于检测和测量，就要通过完善基本物质-场或双物质-场结构来求解。

【例7-59】塑料制品上的小孔很难被检测到，将塑料制品内充满气体并密封，之后置于压力降低了的水（S₂）中，如果水中有气泡出现，则存在小孔，但有时会因为气泡过小看不清楚，因此通过光的折射来增强看清气泡的视野。

（2）引入易检测添加物实现向内部复杂物质-场的跃迁 测量引入的附加物。如引入的附加物与原系统的相互作用产生变化，可以通过测量附加物的变化，再进行转换。

【例7-60】很难通过显微镜（S₂）观察的生物样品（S₁），可以通过加入化学染色剂（S₃）来进行观察，以了解其结构。

（3）引入到环境中的添加物可控制受测对象状态的变化 如果不能在系统中添加任何东西，可以在外部环境中加入物质，并且测量或者检测这个物质的变化。

【例7-61】卫星相对于地球是环境中的附加物，它产生全球定位系统的连续信号（场），地球上的人使用一个GPS接收器，通过测量卫星的相对位置，就可确定人在地球上的绝对位置。

（4）环境中产生的添加物可控制受控物体状态的变化 如果系统或环境不能引入附加物，可以将环境中已有的东西进行降解或转换，变成其他的状态，然后测量或检测这种转换后的物质的变化。

【例7-62】云室可以用来研究粒子（S₁）的动态性能。在云室内，液氢保持在适当的压力和温度下，以便液氢正好位于沸点附近。当外界的高能量粒子穿过液氢时，液氢就会局部沸腾，从而形成一个由气泡组成的高能量粒子路径轨迹。此路径轨迹可以被拍照。

3.增强测量系统(www.xing528.com)

（1）通过采用物理效应强制测量物质-场 应用在系统中发生的已知效应，并且检测因此效应而发生的变化，从而知道系统的状态，提高检测和测量的效率。

【例7-63】为增加水汽（S₁）检测的灵敏度（F₁），利用在少量水汽前熄灭发光体发光的现象来测量。

（2）受控物体的共振应用 如果不能直接测量或者必须通过引入一种场来测量，可以让系统整体或部分产生共振，通过测量共振频率来解决问题。

【例7-64】使用音叉（S₂）来为钢琴调律。钢琴调律师需要调节琴弦（S₁），通过音叉与琴弦的频率发生共振（F₁）来进行调律。

（3）附带物体共振的应用 若不允许系统共振，可以通过与系统相连的物体或环境的自由振动，获得系统变化的信息。

【例7-65】非直接法测量物体的电容。将未知电容的物体插入到已知感应系数的电路中，然后改变电路中电压的频率，寻找产生谐振的共振频率。据此，可以计算出物体的电容。

4.测量铁磁场

（1）向测量原铁磁场跃迁 增加或者利用铁磁场物质或者利用系统中的磁场，从而方便测量。

【例7-66】交通管理系统中使用交通灯进行指挥。如果还想知道车辆需要等候多久，或者想知道车辆已经排了多长，可以在路面下铺设一个环形感应线圈（S₁），从而轻易地测出上面车辆的铁磁成分，经过转换后得出测量结果。

（2）向测量铁磁场跃迁 在系统中增加磁性颗粒，通过检测其磁场，以实现测量。

【例7-67】通过在流体（S₁）中引入铁磁颗粒（S₃），以增加测量的准确度。

（3）如果向测量铁磁场跃迁不可能，可建立一个复合系统，添加铁磁粒子附加物到系统中去 如果磁性颗粒不能直接加入到系统中，可建立一个复杂的铁磁测量系统，将磁性物质添加到系统已有物质中。

【例7-68】通过在非磁性物体（S₁）表面涂敷含有磁性材料和活化剂细小颗粒的物体（S₃），以检测该物体的表面裂纹（F₁）。

（4）通过在环境中引入铁粒子向测量铁磁场跃迁 如果不能在系统中引入磁性物质，可以通过在环境中引入。

【例7-69】船的模型（S₁）在水（E）上移动的时候，会出现波浪。为了研究波浪的形成原因，可以将铁磁微粒（S₃）添加到水中，通过铁磁微粒在水中的分布来辅助测量。

（5）物理科学原理的应用 测量与磁性相关的自然现象，比如居里点、磁滞现象、超导消失、霍尔效应等。

【例7-70】磁共振影像是利用调频振动磁场探测特定细胞核的振动，所产影像的颜色（F₁）将说明某些细胞集中的程度。如肿块的含水密度不同于正常组织，所以其颜色不同，就可探测出来。

5.测量系统的进化趋势

（1）向双系统和多系统跃迁 向双系统、多系统转化。如果一个测量系统不具有高的效率，应用两个或者更多的测量系统。

【例7-71】为了测量视力，验光师使用一系列的设备（S₂），来测量人眼（S₁）对某物体的聚焦能力。

（2）向测量派生物跃迁 不直接测量，而是在时间或者空间上，测量待测物体的第一级或者第二级的衍生物。

【例7-72】测量速度或加速度，而不是直接测量距离。