檢測(cè)技術(shù)與智能儀表

前言

　　檢測(cè)技術(shù)是信息技術(shù)的核心之一。傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)包括兩方面的內(nèi)容，即測(cè)量非電參數(shù)的傳感器技術(shù)及應(yīng)用電測(cè)方法的測(cè)量?jī)x表。儀表的內(nèi)涵除了常用的測(cè)試儀表，還有工業(yè)自動(dòng)化儀表。隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其在工業(yè)控制過(guò)程的廣泛應(yīng)用，檢測(cè)技術(shù)發(fā)生了深刻的變革，目前已進(jìn)入智能傳感器、智能儀器儀表和智能測(cè)控系統(tǒng)階段。為了適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，必須對(duì)檢測(cè)技術(shù)與智能儀表的內(nèi)容做相應(yīng)的擴(kuò)充與更新。此書(shū)是在陳潤(rùn)泰、許琨編著的《檢測(cè)技術(shù)與智能儀表（修訂版）》的基礎(chǔ)上，并結(jié)合多年教學(xué)和科研實(shí)踐編寫(xiě)而成的。　　本書(shū)以信息獲?。▊鞲衅鳎?、信息轉(zhuǎn)換（檢測(cè)電路）、信息處理（微機(jī)技術(shù)）和顯示（儀表）為主線，系統(tǒng)介紹了現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)與智能儀表的基本原理、方法以及相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)。全書(shū)分為4篇。第1篇為檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)篇，主要介紹檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)，包括測(cè)量方法、檢測(cè)裝置的基本性能與誤差理論基礎(chǔ)等。第2篇為傳感器技術(shù)篇，按傳感器的用途分章講述傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、技術(shù)指標(biāo)及使用特點(diǎn)；同時(shí)也介紹了多傳感器信息融合技術(shù)和傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等內(nèi)容。第3篇為智能儀表篇，主要闡述智能儀表的組成、輸入輸出通道及其接口技術(shù)、通信技術(shù)、顯示與接口技術(shù)、智能儀表中的智能技術(shù)等。第4篇為自動(dòng)化儀表控制及抗干擾技術(shù)篇，主要敘述工業(yè)自動(dòng)化儀表常用的控制技術(shù)、干擾及其抑制技術(shù)。本書(shū)的編寫(xiě)力求系統(tǒng)性、實(shí)用性與先進(jìn)性相結(jié)合，理論與實(shí)踐相交融，既注重傳統(tǒng)知識(shí)的講授，又兼顧新技術(shù)、新成果的應(yīng)用?！　∪珪?shū)的檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)篇、傳感器技術(shù)篇、智能儀表篇、自動(dòng)化儀表控制及抗干擾技術(shù)篇4篇之間既有獨(dú)立性也有相關(guān)性，各專業(yè)在教學(xué)中可以自行取舍。本書(shū)可作為高等學(xué)校自動(dòng)化、電氣工程、測(cè)控技術(shù)與儀器、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、電子信息工程等相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生、研究生教材，也可供其他專業(yè)學(xué)生和有關(guān)技術(shù)人員參考，或作為自學(xué)用書(shū)?！　⒓颖緯?shū)編寫(xiě)的有：羅桂娥（第1篇、第3篇、第4篇），陳革輝（第2篇）。全書(shū)由羅桂娥統(tǒng)稿并定稿?！　∮捎谧髡咚接邢蓿瑫?shū)中不妥之處在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《檢測(cè)技術(shù)與智能儀表（第3版）》以信息獲?。▊鞲衅鳎?、信息轉(zhuǎn)換（檢測(cè)電路）、信息處理（微機(jī)技術(shù)）和顯示（儀表）為主線，系統(tǒng)介紹了現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)與智能儀表的基本原理、方法以及相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)。全書(shū)分為4篇。第1篇為檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)篇，主要介紹檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)，包括測(cè)量方法、檢測(cè)裝置的基本性能與誤差理論基礎(chǔ)等。第2篇為傳感器技術(shù)篇，按傳感器的用途分章講述傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、技術(shù)指標(biāo)及使用特點(diǎn)；同時(shí)也介紹了多傳感器信息融合技術(shù)和傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等內(nèi)容。第3篇為智能儀表篇，主要闡述智能儀表的組成、輸入輸出通道及其接口技術(shù)、通信技術(shù)、顯示與接口技術(shù)、智能儀表中的智能技術(shù)等。第4篇為自動(dòng)化儀表控制及抗干擾技術(shù)篇，主要敘述工業(yè)自動(dòng)化儀表常用的控制技術(shù)、干擾及其抑制技術(shù)?！稒z測(cè)技術(shù)與智能儀表（第3版）》的編寫(xiě)力求系統(tǒng)性、實(shí)用性與先進(jìn)性相結(jié)合，理論與實(shí)踐相交融，既注重傳統(tǒng)知識(shí)的講授，又兼顧新技術(shù)、新成果的應(yīng)用。

書(shū)籍目錄

第1篇檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)第1章 綜述1.1 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及其發(fā)展1.1.1 檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的關(guān)系1.1.2 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的研究?jī)?nèi)容1.1.3 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的新進(jìn)展1.2 智能儀表的組成及發(fā)展趨勢(shì)1.2.1 業(yè)自動(dòng)化儀表概述1.2.2 智能儀表的內(nèi)涵及發(fā)展復(fù)習(xí)思考題第2章 測(cè)量方法2.1 測(cè)量的基本方程式2.1.1 測(cè)量的概念2.1.2 測(cè)量的基本方程式2.2 測(cè)量的基本方法2.2.1 直接測(cè)量、間接測(cè)量與聯(lián)立測(cè)量2.2.2 比較式測(cè)量復(fù)習(xí)思考題第3章 檢測(cè)裝置的基本性能3.1 精度3.2 穩(wěn)定性能復(fù)習(xí)思考題第4章 誤差理論基礎(chǔ)4.1 測(cè)量誤差綜述4.1.1 誤差的基本概念與表示方法6.1.3 電阻應(yīng)變片的溫度誤差與補(bǔ)償6.1.4 電阻應(yīng)變片式傳感器的應(yīng)用6.1.5 半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器6.2 電容式傳感器6.2.1 電容式傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理6.2.2 電容式傳感器的等效電路6.2.3 電容式傳感器的應(yīng)用6.3 電感式傳感器6.3.1 自感式傳感器6.3.2 互惑型變壓器式電感傳感器6.3.3 電感式傳感器的應(yīng)用復(fù)習(xí)思考題第7章 電能量型傳感器7.1 壓電式傳感器7.1.1 壓電式傳感器的工作原理7.1.2 壓電式傳感器的等效電路和連接方式7.1.3 壓電式傳感器的應(yīng)用7.2 磁電式傳感器7.2.1 磁電式傳感器的工作原理與結(jié)構(gòu)形式7.2.2 磁電式傳感器的應(yīng)用7.3 熱電式傳感器7.3.1 熱電阻傳感器7.3.2 熱電偶傳感器7.4 光電式傳感器7.4.1 光敏電阻7.4.2 光電池7.4.3 光敏晶體管7.4.4 光電式傳感器的應(yīng)用復(fù)習(xí)思考題第8章 數(shù)字式傳感器8.1 編碼式數(shù)字傳感器8.1.1 編碼式數(shù)字傳感器概述8.1.2 旋轉(zhuǎn)式光電編碼器8.2 光柵式數(shù)字傳感器8.2.1 光柵式數(shù)字傳感器的工作原理8.2.2 光柵傳感器的組成與工作原理8.2.3 光柵傳感器的辨向原理與細(xì)分技術(shù)8.3 感應(yīng)同步器8.3.1 感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)8.3.2 感應(yīng)同步器的工作原理8.3.3 信號(hào)處理方式8.3.4 感應(yīng)同步器的應(yīng)用復(fù)習(xí)思考題第9章 其他傳感器9.1 霍爾傳感器9.1.1 霍爾效應(yīng)9.1.2 霍爾元件與基本測(cè)量電路9.1.3 不等位電勢(shì)和溫度誤差的補(bǔ)償9.1.4 霍爾元件的應(yīng)用9.2 超聲波傳感器9.2.1 超聲波及其物理性質(zhì)9.2.2 超聲波傳感器原理9.2.3 超聲波傳感器的應(yīng)用9.3 光纖傳感器9.3.1 光纖的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)光原理9.3.2 光纖傳感器的基本原理及類型9.3.3 光纖傳感器的應(yīng)用9.4 CCD圖像傳感器9.4.1 CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理9.4.2 電荷耦合（CCD）圖像傳感器9.4.3 CCD圖像傳感器的應(yīng)用9.5 智能傳感器9.5.1 智能傳感器概述9.5.2 智能傳感器中對(duì)基本傳感器的要求9.5.3 智能傳感器的發(fā)展方向……第10章 傳感器新技術(shù)第3篇 智能儀表第11章 智能儀表的組成與特點(diǎn)第12章 輸入通道及接口技術(shù)第13章　輸出通道與通信技術(shù)第14章　顯示與接口技術(shù)第15章　智能技術(shù)第4篇　自動(dòng)化儀表控制及抗干擾技術(shù)第16章　工業(yè)自動(dòng)化儀表控制技術(shù)第17章　干擾及其抑制技術(shù)主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　從不同的角度，測(cè)量誤差可有不同的分類方法?！　?.按誤差的性質(zhì)分類　　根據(jù)測(cè)量誤差的性質(zhì)（或出現(xiàn)的規(guī)律）、產(chǎn)生的原因，測(cè)量誤差可分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差3類?！　。?）系統(tǒng)誤差。在相同條件下，多次重復(fù)測(cè)量同一被測(cè)參量時(shí)，其測(cè)量誤差的大小和符號(hào)保持不變，或在條件改變時(shí)，誤差按某一確定的規(guī)律變化，這種測(cè)量誤差稱為系統(tǒng)誤差。誤差值恒定不變的又稱為恒定的系統(tǒng)誤差，誤差值按某一確定規(guī)律變化的則稱為變化的系統(tǒng)誤差?！　∠到y(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因大體上有：測(cè)量所用的工具（儀器、量具等）本身性能不完善或安裝、布置、調(diào)整不當(dāng)而產(chǎn)生的誤差；在測(cè)量過(guò)程中因溫度、濕度、氣壓、電磁干擾等環(huán)境條件發(fā)生變化所產(chǎn)生的誤差；因測(cè)量方法不完善，或者測(cè)量所依據(jù)的理論本身不完善等原因所產(chǎn)生的誤差；因操作人員視讀方式不當(dāng)造成的讀數(shù)誤差等?？傊?，系統(tǒng)誤差的特征是測(cè)量誤差出現(xiàn)的有規(guī)律性和產(chǎn)生原因的可知性。系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因和變化規(guī)律一般可通過(guò)實(shí)驗(yàn)和分析查出。因此，系統(tǒng)誤差可被設(shè)法確定并消除?！　y(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度由系統(tǒng)誤差來(lái)表征，系統(tǒng)誤差愈小，則表明測(cè)量準(zhǔn)確度愈高。　?。?）隨機(jī)誤差。在相同條件下多次重復(fù)測(cè)量同一被測(cè)參量時(shí)，測(cè)量誤差的大小與符號(hào)均無(wú)規(guī)律變化，這類誤差稱為隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差主要是由于檢測(cè)儀器或測(cè)量過(guò)程中某些未知或無(wú)法控制的隨機(jī)因素（如儀器的某些元器件性能不穩(wěn)定，外界溫度、濕度變化，空中電磁波擾動(dòng)，電網(wǎng)的畸變與波動(dòng)等）綜合作用的結(jié)果。隨機(jī)誤差的變化通常難以預(yù)測(cè)，因此也無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法確定、修正和消除。但是通過(guò)足夠多的測(cè)量比較可以發(fā)現(xiàn)隨機(jī)誤差服從某種統(tǒng)計(jì)規(guī)律（如正態(tài)分布、均勻分布、泊松分布等）?！　⊥ǔＳ镁芏缺碚麟S機(jī)誤差的大小。精密度越低隨機(jī)誤差越大；反之，隨機(jī)誤差就越小。

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