傳感器與測(cè)控電路

前言

當(dāng)今人類已進(jìn)入信息時(shí)代，傳感器與測(cè)控技術(shù)的重要性已越來(lái)越被人們所認(rèn)識(shí)。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，傳感器與測(cè)控技術(shù)也有了很大進(jìn)展，傳感器與測(cè)控技術(shù)主要研究測(cè)控系統(tǒng)中的電路問(wèn)題?，F(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)的含義已不僅僅局限于工業(yè)領(lǐng)域中的測(cè)控系統(tǒng)，而是包括在科學(xué)研究、國(guó)防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和日常生活等各個(gè)領(lǐng)域中的檢測(cè)與控制系統(tǒng)，這些測(cè)控系統(tǒng)包括各式各樣的儀器儀表、控制裝置，涉及人類生活的方方面面。許多測(cè)控系統(tǒng)是一些設(shè)備中的核心，如智能洗衣機(jī)、空調(diào)和數(shù)字化電視機(jī)中的控制系統(tǒng)?，F(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)已無(wú)一例外地采用現(xiàn)代電子技術(shù)。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，力圖反映電子技術(shù)和測(cè)控技術(shù)的新發(fā)展，注意激發(fā)讀者學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，注重應(yīng)用實(shí)例，逐步使讀者掌握傳感器與測(cè)控技術(shù)這門知識(shí)。編寫(xiě)過(guò)程中，在充分考慮本書(shū)系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上，盡量引入電子技術(shù)的最新進(jìn)展，理論聯(lián)系實(shí)際，既有整體電路的考慮也有具體電路的分析，以期加強(qiáng)讀者應(yīng)用能力的培養(yǎng)。尤其是引入了具體的科研課題，使讀者通過(guò)實(shí)例學(xué)習(xí)，可同步提高其應(yīng)用能力。本書(shū)主要針對(duì)讀者在測(cè)控技術(shù)方面的需求共分7章闡述，第一章為傳感器與測(cè)控電路基礎(chǔ)，第二章為常用傳感器測(cè)量電路與應(yīng)用，第三章為常用傳感器實(shí)用電路，第四章為單片機(jī)接口電路及應(yīng)用，第五章為智能傳感器與數(shù)據(jù)采集，第六章為測(cè)控電路的抗干擾措施，第七章為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)實(shí)例。本書(shū)具有以下特色：1，本書(shū)將傳感器與測(cè)控技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，使讀者能夠更全面學(xué)習(xí)和掌握信號(hào)傳感、信號(hào)采集、信號(hào)轉(zhuǎn)換及信號(hào)傳輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程。2，本書(shū)編寫(xiě)了測(cè)控電路的抗干擾等章節(jié)，能使學(xué)生對(duì)使用傳感器的全過(guò)程有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，并通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的動(dòng)手能力。傳感器的抗干擾技術(shù)對(duì)于整個(gè)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。3，本書(shū)覆蓋面較廣，內(nèi)容較為系統(tǒng)全面，側(cè)重于應(yīng)用，不涉及設(shè)計(jì)制造方面的內(nèi)容，盡量避免了與介紹原理無(wú)關(guān)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。全書(shū)緊密聯(lián)系傳感器與測(cè)控技術(shù)的最新進(jìn)展，適當(dāng)介紹了測(cè)量系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)的接口、動(dòng)態(tài)信號(hào)的分析和處理，以拓寬讀者的眼界，特別是與微型計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，介紹了其功能的擴(kuò)展和性能的提高。全書(shū)還介紹了智能傳感器等反映近代傳感技術(shù)的新內(nèi)容及應(yīng)用。本書(shū)可作為有關(guān)的電類專業(yè)本科生的教材或參考書(shū)，對(duì)從事測(cè)控技術(shù)和自動(dòng)化工作的工程技術(shù)人員也有參考價(jià)值。在學(xué)習(xí)該書(shū)之前，讀者應(yīng)先修完電路基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)和控制理論等方面的課程。由于本書(shū)涉及的學(xué)科眾多，而編者學(xué)識(shí)有限，書(shū)中不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。編者

內(nèi)容概要

《傳感器與測(cè)控電路》共有7章，第一章為傳感器與測(cè)控電路基礎(chǔ)，第二章為常用傳感器工作原理與應(yīng)用，第三章為常用傳感器實(shí)用電路，第四章為單片機(jī)接口電路及應(yīng)用，第五章為智能傳感器與數(shù)據(jù)采集，第六章為測(cè)控電路的抗干擾措施，第七章為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)實(shí)例。
《傳感器與測(cè)控電路》可作為從事測(cè)控技術(shù)和自動(dòng)化工作的工程技術(shù)人員的參考書(shū)，亦可作為自動(dòng)化專業(yè)本科生的教學(xué)參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第一章 傳感器與測(cè)控電路基礎(chǔ)
 第一節(jié) 傳感器與測(cè)控電路的基本概念
 第二節(jié) 傳感器與傳感器技術(shù)的發(fā)展
 第三節(jié) 傳感器的特性
 第四節(jié) 測(cè)量與儀器儀表知識(shí)
第二章 常用傳感器工作原理與應(yīng)用
 第一節(jié) 電阻式傳感器
 第二節(jié) 電感式傳感器
 第三節(jié) 電容式傳感器
 第四節(jié) 光電式傳感器
 第五節(jié) 熱電式傳感器
 第六節(jié) 霍爾傳感器
 第七節(jié) 智能傳感器
 第八節(jié) 傳感器在汽車檢測(cè)中的應(yīng)用
第三章 常用傳感器實(shí)用電路
 第一節(jié) RLC傳感器實(shí)用電路
 第二節(jié) 光電式傳感器實(shí)用電路
 第三節(jié) 熱電式傳感器實(shí)用電路
 第四節(jié) 霍爾式傳感器實(shí)用電路
 第五節(jié) 壓電式傳感器實(shí)用電路
 第六節(jié) 半導(dǎo)體傳感器實(shí)用電路
第四章 單片機(jī)接口電路及應(yīng)用
 第一節(jié) 單片機(jī)接口技術(shù)概述
 第二節(jié) 單片機(jī)測(cè)量系統(tǒng)的輸入接口
 第三節(jié) 單片機(jī)在測(cè)量系統(tǒng)中的應(yīng)用
第五章 智能傳感器與數(shù)據(jù)采集
 第一節(jié) 智能傳感器的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)
 第二節(jié) 單總線智能溫度傳感器的原理與應(yīng)用
 第三節(jié) 高精度單片數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
 第四節(jié) 智能傳感器總線接口技術(shù)
第六章 測(cè)控電路的抗干擾措施
 第一節(jié) 干擾的類型及產(chǎn)生
 第二節(jié) 抗干擾的措施
第七章 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)實(shí)例
 第一節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
 第二節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)
 第三節(jié) 系統(tǒng)測(cè)試及檢驗(yàn)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：眾所周知，測(cè)控技術(shù)早已滲透到人類的生產(chǎn)活動(dòng)、科學(xué)研究、工程實(shí)踐和日常生活的各個(gè)方面。在生產(chǎn)活動(dòng)中廣泛應(yīng)用測(cè)試技術(shù)，如計(jì)時(shí)、產(chǎn)品交換、氣候和季節(jié)的變化規(guī)律、生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量的控制、節(jié)能和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化等。這些都要測(cè)量生產(chǎn)過(guò)程中的有關(guān)參數(shù)并進(jìn)行反饋控制，以保證生產(chǎn)過(guò)程中的這些參數(shù)處于最佳最優(yōu)狀態(tài)。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)，廣泛地應(yīng)用測(cè)控技術(shù)，如生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)、產(chǎn)品質(zhì)量的控制、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化等。在科學(xué)研究領(lǐng)域內(nèi)，人們通過(guò)觀察、試驗(yàn)并用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、對(duì)比、概括、推理。通過(guò)不斷觀察、試驗(yàn)，從而找出新的規(guī)律，再上升為理論。因而能否通過(guò)觀察試驗(yàn)得到結(jié)果，而且是可靠的結(jié)果，取決于檢測(cè)技術(shù)的水平，所以，從這個(gè)意義上講，科學(xué)的發(fā)展、突破是以檢測(cè)技術(shù)的水平為基礎(chǔ)的。例如，人們?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡出現(xiàn)以前，只能用肉眼來(lái)分辨物質(zhì)。而自從出現(xiàn)了光學(xué)顯微鏡，人們能借助顯微鏡觀察細(xì)胞，從而大大推動(dòng)了生物科學(xué)的發(fā)展。而到20世紀(jì)30年代，出現(xiàn)了電子顯微鏡，又使人們的觀察能力進(jìn)入微觀世界，這又推動(dòng)了生物科學(xué)、電子科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展。當(dāng)然，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又反過(guò)來(lái)促進(jìn)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。檢測(cè)通常包括兩個(gè)過(guò)程：一是能量形式的一次或多次轉(zhuǎn)換過(guò)程；二是將被測(cè)變量與其相應(yīng)的測(cè)量單位進(jìn)行比較。前者一般包括檢測(cè)用敏感元件、變換器、信號(hào)傳輸?shù)炔糠?；后者一般包括信?hào)處理、測(cè)量電路及顯示裝置等部分。檢測(cè)元件一般將被測(cè)信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，也就是把被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓、電流或電路參數(shù)（電阻、電感、電容）等電信號(hào)輸出；再利用變換器、信號(hào)傳輸和信號(hào)處理等部分，把信號(hào)轉(zhuǎn)換成傳輸方便、功率較大，可以傳輸、存儲(chǔ)、記錄，并具有驅(qū)動(dòng)能力的電壓。信號(hào)的顯示和記錄由顯示器、指示器和記錄儀完成，信號(hào)的處理和分析用數(shù)據(jù)分析儀、頻譜分析儀、計(jì)算機(jī)等完成。通過(guò)對(duì)信號(hào)的處理和分析，找出被測(cè)信息的規(guī)律，從而為研究和鑒定工作提供有效依據(jù)，為控制提供有用信號(hào)。人們?cè)谌粘Ｉ钪?，已愈?lái)愈離不開(kāi)測(cè)控技術(shù)。例如現(xiàn)代化起居室中的溫度、濕度、亮度、空氣新鮮度、防火、防盜和防塵等的測(cè)試、控制，以及由有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)和味覺(jué)等感覺(jué)器官，并有思維能力的機(jī)器人來(lái)參與各種家庭事務(wù)管理和勞動(dòng)等，都需要各種測(cè)控技術(shù)。尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)出現(xiàn)以后，要求生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)的檢測(cè)能自動(dòng)進(jìn)行。這時(shí)就產(chǎn)生了自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)。

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《傳感器與測(cè)控電路》由化學(xué)工業(yè)出版社出版。

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