自動檢測技術及儀表控制系統

內容概要

　　《自動檢測技術及儀表控制系統（第3版）》是有關過程參數檢測和自動化儀表系統的基礎理論和應用技術的教材?！　∪珪譃槲迤?0章。第一篇中第1、2章介紹檢測和儀表的基本知識及誤差分析方法，第3章介紹檢測技術基本方法；第二篇中第4章~第9章分別介紹溫度、壓力、流量、物位、機械量、成分分析等參數的檢測方法；第三篇中第10章介紹自動化儀表特性及發(fā)展，第11章~第14章分別介紹儀表系統中的變送、顯示、調節(jié)和執(zhí)行等單元；第四篇中第15章、第16章分析和討論由儀表構成的計算機控制系統和現場總線控制系統的相關技術及其發(fā)展趨勢；第五篇中第17章~第20章介紹現代檢測與儀表技術。　　《自動檢測技術及儀表控制系統（第3版）》作為高校自動化及相關專業(yè)的本科生教材，亦可滿足相關研究生和工程技術人員的需要。

書籍目錄

第一篇 基礎知識引論 1 緒論 1.1 檢測儀表控制系統 1.1.1 典型檢測儀表控制系統 1.1.2 檢測儀表控制系統結構分析 1.2 基本概念 1.2.1 測量范圍、上下限及量程 1.2.2 零點遷移和量程遷移 1.2.3 靈敏度和分辨率 1.2.4 誤差 1.2.5 精確度 1.2.6 滯環(huán)、死區(qū)和回差 1.2.7 重復性和再現性 1.2.8 可靠性 1.3 檢測儀表技術發(fā)展趨勢 思考題與習題 2 誤差分析基礎及測量不確定度 2.1 檢測精度 2.2 誤差分析的基本概念 2.2.1 真值、測量值與誤差的關系 2.2.2 幾種誤差的定義 2.2.3 測量的準確度與精密度 2.3 誤差原因分析 2.4 誤差分類 2.5 誤差的統計處理 2.5.1 隨機誤差概率及概率密度函數的性質 2.5.2 正態(tài)分布函數及其特征點 2.5.3 置信區(qū)間與置信概率 2.6 誤差傳遞法則 2.6.1 誤差傳遞法則 2.6.2 不等精度測量的加權及其誤差 2.7 誤差估計 2.7.1 平均值的誤差表示方法 2.7.2 平均值與標準偏差的無偏估計 2.7.3 測量次數少的誤差估計 2.8 粗大誤差檢驗 2.9 測量不確定度 2.9.1 測量不確定度的由來 2.9.2 測量不確定度的分類 2.9.3 測量不確定度的評定方法 2.10 最小二乘法及其應用 2.10.1 最小二乘法原理 2.10.2 最小二乘法在多元間接檢測中的應用 2.10.3 最小二乘法在曲線擬合中的應用 思考題與習題 3 檢測技術及方法分析 3.1 檢測方法及其基本概念 3.1.1 開環(huán)型檢測與閉環(huán)型檢測 3.1.2 直接檢測與間接檢測 3.1.3 絕對檢測與比較檢測 3.1.4 偏差法與零位法 3.1.5 強度變量檢測與容量變量檢測 3.1.6 微差法 3.1.7 替換法 3.1.8 能量變換與能量控制型檢測元件 3.1.9 主動探索與信息反饋型檢測 3.2 檢測系統模型與結構分析 3.2.1 檢測系統的基本功能 3.2.2 信號轉換模型與信號選擇性 3.2.3 檢測系統的結構分析 3.3 提高檢測精度的方法 3.3.1 時域信號選擇方法 3.3.2 頻域信號選擇方法 3.4 多元化檢測技術 3.4.1 多元檢測與檢測方程式 3.4.2 多元復合檢測 3.4.3 多元識別檢測 3.4.4 構造化檢測 3.4.5 多點時空檢測 思考題與習題 第二篇 過程參數檢測技術 4 溫度檢測 4.1 測溫方法及溫標 4.1.1 測溫原理及方法 4.1.2 溫標 4.2 接觸式測溫 4.2.1 熱電偶測溫 4.2.2 熱電阻測溫 4.2.3 集成溫度傳感器 4.3 非接觸式測溫 4.3.1 輻射測溫原理 4.3.2 輻射測溫儀表的基本組成及常用方法 4.3.3 輻射測溫儀表 4.3.4 輻射測溫儀表的表觀溫度 4.4 光纖溫度傳感器 4.4.1 液晶光纖溫度傳感器 4.4.2 熒光光纖溫度傳感器 4.4.3 半導體光纖溫度傳感器 4.4.4 光纖輻射溫度計 4.5 測溫實例 4.5.1 管道內流體溫度的測量 4.5.2 煙道中煙氣溫度的測量 4.5.3 非接觸法測量物體表面溫度 思考題與習題 5 壓力檢測 5.1 壓力單位及壓力檢測方法 5.1.1 壓力的單位 5.1.2 壓力的幾種表示方法 5.1.3 壓力檢測的主要方法及分類 5.2 常用壓力檢測儀表 5.2.1 彈性壓力計 5.2.2 力平衡式壓力計 5.2.3 壓力傳感器 5.3 測壓儀表的使用及壓力檢測系統 5.3.1 測壓儀表的使用 5.3.2 壓力檢測系統 思考題與習題 6 流量檢測 6.1 流量檢測基本概念 6.1.1 流量的概念和單位 6.1.2 流量測量涉及的流體力學基本概念 6.1.3 流量檢測方法及流量計分類 6.2 體積流量檢測方法 6.2.1 容積式流量計 6.2.2 差壓式流量計 6.2.3 速度式流量計 6.3 質量流量檢測方法 6.3.1 間接式質量流量測量方法 6.3.2 直接式質量流量計 6.4 流量標準裝置 6.4.1 液體流量標準裝置 6.4.2 氣體流量標準裝置 思考題與習題 7 物位檢測 7.1 物位的定義及物位檢測儀表的分類 7.1.1 物位的定義 7.1.2 物位檢測儀表的分類 7.2 常用物位檢測儀表 7.2.1 靜壓式液位檢測儀表 7.2.2 浮力式物位檢測儀表 7.2.3 其他物位測量儀表 7.3 影響物位測量的因素 7.3.1 液位測量的特點 7.3.2 料位測量的特點 7.3.3 界位測量的特點 思考題與習題 8 機械量檢測 8.1 模擬式位移檢測 8.1.1 電容式位移檢測方法 8.1.2 電感式位移檢測方法 8.1.3 差動變壓器位移檢測方法 8.1.4 光纖位移檢測方法 8.2 光學數字式位移檢測 8.2.1 光柵標尺 8.2.2 莫爾條紋標尺 8.2.3 激光掃描測長與圖像檢測 8.3 轉速檢測 8.3.1 離心力檢測法 8.3.2 光電碼盤轉速檢測法 8.3.3 空間濾波器式檢測法 8.4 力的檢測方法 8.4.1 金屬應變元件 8.4.2 半導體應變元件 8.4.3 壓電效應 8.4.4 壓敏導電橡膠 8.5 加速度與振動檢測 8.5.1 加速度檢測原理 8.5.2 動電型振動檢測方法 8.5.3 微機械加速度傳感元件 思考題與習題 9 成分分析儀表 9.1 成分分析方法及分析系統的構成 9.1.1 成分分析方法及分類 9.1.2 自動分析系統的構成 9.2 幾種工業(yè)用成分分析儀表 9.2.1 熱導式氣體分析器 9.2.2 紅外線氣體分析器 9.2.3 氧化鋯氧分析器 9.2.4 氣相色譜儀 9.2.5 半導體氣敏傳感器 9.2.6 工業(yè)酸度計 9.3 濕度的檢測 9.3.1 濕度的表示方法及濕度檢測的特點 9.3.2 干濕球濕度計 9.3.3 電解質系濕敏傳感器 9.3.4 陶瓷濕敏傳感器 9.3.5 高分子聚合物濕敏傳感器 思考題與習題 …… 第三篇 儀表系統分析 第四篇 系統控制技術 第五篇 現代檢測與儀表技術 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   3.1.2 直接檢測與間接檢測 與同類基準進行簡單的比較，就能得到測量值的檢測方法稱作直接檢測。利用電橋將阻抗值與已知標準阻抗相比較，用電壓表測電壓，用速度檢測儀測速度等都屬于直接檢測，這些都只要分別與各自的刻度相比較就可以完成。 間接檢測就是測量與被檢測量有一定關系的2個或2個以上物理量，然后再推算出被檢測量。如由測量移動距離和所要時間求速度，測量電流和電阻值求電壓等。間接檢測需要進行2次以上的測量，一般要分析間接誤差的傳遞。 3.1.3 絕對檢測與比較檢測 絕對檢測是指由基本物理量測量而決定被測量的方法。例如，用水銀壓力計測量壓力時，從水銀柱的高度、密度和重力加速度等基本量測量決定壓力值。 與同種類量值進行比較而決定測量值的方法稱為比較檢測方法，用彈簧管壓力計測量壓力時，要用已知壓力校正壓力計的刻度，被測壓力使指針擺動而指示的壓力是通過比較或校正得出的。 3.1.4 偏差法與零位法 用彈簧秤檢測重量是最有代表性的偏位檢測方法，這種方法結構簡單，測量結果直觀，被檢測量與測量值的關系容易理解。 偏差法一般都是開環(huán)型結構，增益大。信號轉換需要的能量要從被檢測對象上獲得，因此盡管能量是微小的，但應該注意到因此會使被測對象的狀態(tài)發(fā)生變動，例如用接觸式溫度計測量溫度，熱量會被溫度計吸收。另外，結構要素的特性變化以及各環(huán)節(jié)的噪聲都將帶來測量誤差，而且噪聲的靈敏度與信號增益一樣大。排除這些噪聲的方法是采取反饋型閉環(huán)檢測結構。 零位法就是反饋型閉環(huán)檢測方法，采取與同種類的已知量取平衡的方法進行測量。例如用天平測量質量，等比天平的一個托盤上放被測物體，另一個托盤上放砝碼，觀察平衡指針的擺動，判斷并調整砝碼的輕重，達到平衡時的砝碼質量則等于被測物體的質量。零位法的平衡操作實際上絕大多數已經完全自動化。例如自動溫度記錄儀，就是一種零位自動伺服平衡方法。

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