傳感器與檢測技術(shù)

內(nèi)容概要

《傳感器與檢測技術(shù)》共分4篇20章，全面系統(tǒng)地介紹了在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛使用的傳感器和檢測技術(shù)的各種知識。第1篇介紹了基礎(chǔ)知識和基本概念，包括基本名詞術(shù)語、典型測量系統(tǒng)和測量方法、測量單位和國際單位制等。還介紹了近似數(shù)的修約與運(yùn)算法則，數(shù)據(jù)的表示和實(shí)驗(yàn)曲線擬合的方法，以及測量不確定度的評定、計(jì)算與表示方法。第2篇介紹了傳感器的原理、信號轉(zhuǎn)換及應(yīng)用，包括應(yīng)變電阻式和電容式傳感器、壓電效應(yīng)和壓電傳感器、各種類型的光電傳感器及其集成器件、磁敏傳感器及性能比較、物理式氣體傳感器的類型和工作原理、生物化學(xué)式傳感器的研究進(jìn)展和智能傳感器的功能特點(diǎn)等。第3篇介紹了自動檢測技術(shù)、測量儀表的情況，分章講述針對溫度、壓力、流量、物位和成分分析五大參數(shù)的檢測技術(shù)。第4篇介紹了在檢測技術(shù)領(lǐng)域中快速發(fā)展的新技術(shù)和檢測系統(tǒng)，介紹了虛擬儀器、As-i現(xiàn)場總線和多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)。最后簡要介紹了軟測量技術(shù)和現(xiàn)場無線總線技術(shù)方面的知識。《傳感器與檢測技術(shù)》可作為高等學(xué)校自動化及相關(guān)專業(yè)的本科生教材，同時(shí)也可供從事傳感器、檢測技術(shù)、儀器儀表研究和應(yīng)用等方面工作的技術(shù)人員參考。

作者簡介

王俊杰，男，1946年生，清華大學(xué)自動化系教授。1970年畢業(yè)于清華大學(xué)動力系熱工量測及自動化專業(yè)，后留校任教。曾任清華大學(xué)自動化系自動檢測及儀表教研組主任、檢測與電子技術(shù)研究所副所長、傳感器與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主任。1991-1992年在德國斯圖加特大學(xué)熱力學(xué)與熱能工程研究所做高級訪問學(xué)者。學(xué)術(shù)兼職為中國儀器儀表學(xué)會理事、專家委員會委員，北京自動化學(xué)會監(jiān)事長，中國電工學(xué)會計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)委員會理事，中國ASI總線協(xié)會理事等。科研方面參加過國家“七五”、“八五”和“九五”科技攻關(guān)任務(wù)，國家高科技863工程和多項(xiàng)橫向科研任務(wù)。曾獲得國家發(fā)明三等獎，北京市科技成果獎、科技進(jìn)步獎和教委科技進(jìn)步獎、863工程先進(jìn)個(gè)人獎等多項(xiàng)獎勵(lì)。在國內(nèi)外專業(yè)刊物發(fā)表論文60多篇，出版教科書和專著6部。研究方向?yàn)榛谀Ｐ偷臋z測方法和智能儀表的研究，用于環(huán)保的大氣和水質(zhì)監(jiān)測儀表的研究，現(xiàn)場總線技術(shù)及應(yīng)用的研究等。

書籍目錄

第1篇 基礎(chǔ)知識
 第1章 基礎(chǔ)知識和基本概念
 1.1 傳感器與檢測技術(shù)的發(fā)展歷史與作用
 1.2 測量技術(shù)名詞
 1.3 典型的測量系統(tǒng)
 1.4 多種測量方式
 1.5 提高精度的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與測量方法
 1.6 測量單位和國際單位制
 練習(xí)題及思考題
 第2章 測量數(shù)據(jù)處理
 2.1 測量數(shù)據(jù)中粗大誤差的判定和剔除
 2.2 測量數(shù)據(jù)中系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)和修正
 2.3 近似數(shù)的修約與運(yùn)算
 2.4 數(shù)據(jù)的圖形表示
 2.5 最小二乘法與實(shí)驗(yàn)曲線擬合
 練習(xí)題及思考題
 第3章 測量不確定度的評定與表示方法
 3.1 測量不確定度的定義及與測量誤差的比較
 3.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度的計(jì)算
 3.3 測量不確定度的A類和B類評定
 3.4 測量結(jié)果和測量不確定度的表示
 3.5 溫度檢測中不確定度評定與表示方法的實(shí)例
 3.6 相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度在差壓式流量計(jì)中的應(yīng)用
 練習(xí)題及思考題
第2篇 傳感器原理
 第4章 電阻式電容式傳感器
 4.1 應(yīng)變電阻傳感器
 4.2 應(yīng)變電阻轉(zhuǎn)換電路
 4.3 應(yīng)變片的種類及應(yīng)用
 4.4 電容式傳感器
 4.5 電容式傳感器的特性
 4.6 電容式傳感器的應(yīng)用
 4.7 電容傳感器測量電路
 4.8 電容傳感器的使用注意事項(xiàng)
 練習(xí)題及思考題
 第5章 壓電傳感器
 5.1 壓電效應(yīng)和壓電方程
 5.2 壓電材料
 5.3 壓電傳感器的信號調(diào)理電路
 5.4 壓電式加速度傳感器
 5.5 壓電逆效應(yīng)的應(yīng)用
 5.6 超聲波傳感器
 ……
第3篇 檢測技術(shù)
第4篇 檢測系統(tǒng)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：1.國際單位制（SI）的產(chǎn)生和特點(diǎn)長度、體積、質(zhì)量是人類生活中重要的尺度，稱為度量衡（weightsandmeaslares）。度表示長度、面積，量表示體積，衡表示質(zhì)量?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)許多古代量器的出土文物，公元前五千年人們就已經(jīng)知道用天平稱量物體的質(zhì)量，單位的大小是用谷物多少來定義的。長度的單位則是用人體各部位的長度來定義的，例如我國古代有“布手知尺”的原則，即以人手的大拇指和食指伸長的距離作為一尺的長度，大約為16cm長。度量衡的形式和大小，隨著時(shí)代、民族的不同而發(fā)展變化。米制單位是18世紀(jì)末法國規(guī)定的，長度單位是以地球子午線的4000萬分之一作為1m，質(zhì)量單位是以0.1 m。的水的質(zhì)量作為1kg，單位采用十進(jìn)制方法。單位名稱均用希臘文或拉丁文，由于生活的需要，后又有了時(shí)間的單位。工業(yè)革命開始后，由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，在力學(xué)、電磁學(xué)領(lǐng)域要求制定力、功、電流、電壓等新單位，為此在米制單位的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了CGS靜電單位制、CGS電磁單位制、重力單位制和MKS單位制等多種單位制。這樣對同一個(gè)量的表達(dá)就會有多種方式，造成混亂。例如在描述地磁大小時(shí)，磁場強(qiáng)度的高斯CGS單位是O.5 0e（奧斯特），而用MKS單位時(shí)就是40A／m，因此迫切需要有統(tǒng)一的單位制。于是產(chǎn)生了國際單位制SI。1960年召開的第十一屆國際計(jì)量大會（CGPM）決定采用“國際單位制（SI）”，1972年6月，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（IS（））批準(zhǔn)了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，該單位制經(jīng)常被稱為“米制”。它是以米、千克、秒、安培、開爾文和坎德拉這6個(gè)單位為基本單位的一種實(shí)用計(jì)量單位制。而在1974年的第十四屆國際計(jì)量大會上，又決定將物質(zhì)的量的單位摩爾增加為基本單位，這樣目前國際單位制共有7個(gè)基本單位，它對應(yīng)前面介紹的7個(gè)基本量。國際單位制廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、經(jīng)貿(mào)商業(yè)等各領(lǐng)域。它規(guī)定每個(gè)單位只有一個(gè)名稱和一個(gè)代表符號，而一個(gè)量只有一種SI單位，這就避免了多種單位制混用的雜亂現(xiàn)象。如能量的單位是焦耳，這就改變了過去可用表示功、能、熱量的多種單位來表示能量的現(xiàn)象。國際單位制的基本單位和導(dǎo)出單位都很實(shí)用，而且保持了歷史的連續(xù)性。它包括了數(shù)值范圍廣泛的詞頭，可方便地構(gòu)成十進(jìn)制倍數(shù)和分?jǐn)?shù)單位，以適應(yīng)各種測量的需要。國際單位制的7個(gè)基本單位都有嚴(yán)格的科學(xué)定義和復(fù)現(xiàn)的方法，其相應(yīng)的計(jì)量基準(zhǔn)代表了當(dāng)今世界最高科技水平，具有極高的精確性、穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性。

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