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內容簡介

　　《自動檢測技術及儀錶控製係統（第3版）》是有關過程參數檢測和自動化儀錶係統的基礎理論和應用技術的教材。
　　 　　全書分為五篇共20章。第一篇中第1、2章介紹檢測和儀錶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章分彆介紹溫度、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章介紹自動化儀錶特性及發展，第11章~第14章分彆介紹儀錶係統中的變送、顯示、調節和執行等單元；第四篇中第15章、第16章分析和討論由儀錶構成的計算機控製係統和現場總綫控製係統的相關技術及其發展趨勢；第五篇中第17章~第20章介紹現代檢測與儀錶技術。
　　 　　《自動檢測技術及儀錶控製係統（第3版）》作為高校自動化及相關專業的本科生教材，亦可滿足相關研究生和工程技術人員的需要。

目錄

第一篇基礎知識引論
1緒論
1.1檢測儀錶控製係統
1.1.1典型檢測儀錶控製係統
1.1.2檢測儀錶控製係統結構分析
1.2基本概念
1.2.1測量範圍、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、死區和迴差
1.2.7重復性和再現性
1.2.8可靠性
1.3檢測儀錶技術發展趨勢
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、測量值與誤差的關係
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正態分布函數及其特徵點
2.5.3置信區間與置信概率
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平均值的誤差錶示方法
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最小二乘法在麯綫擬閤中的應用
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開環型檢測與閉環型檢測
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能量變換與能量控製型檢測元件
3.1.9主動探索與信息反饋型檢測
3.2檢測係統模型與結構分析
3.2.1檢測係統的基本功能
3.2.2信號轉換模型與信號選擇性
3.2.3檢測係統的結構分析
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多元復閤檢測
3.4.3多元識彆檢測
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輻射測溫儀錶的基本組成及常用方法
4.3.3輻射測溫儀錶
4.3.4輻射測溫儀錶的錶觀溫度
4.4光縴溫度傳感器
4.4.1液晶光縴溫度傳感器
4.4.2熒光光縴溫度傳感器
4.4.3半導體光縴溫度傳感器
4.4.4光縴輻射溫度計
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非接觸法測量物體錶麵溫度
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壓力的幾種錶示方法
5.1.3壓力檢測的主要方法及分類
5.2常用壓力檢測儀錶
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測壓儀錶的使用及壓力檢測係統
5.3.1測壓儀錶的使用
5.3.2壓力檢測係統
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錶的分類
7.1.1物位的定義
7.1.2物位檢測儀錶的分類
7.2常用物位檢測儀錶
7.2.1靜壓式液位檢測儀錶
7.2.2浮力式物位檢測儀錶
7.2.3其他物位測量儀錶
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光縴位移檢測方法
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成分分析儀錶
9.1成分分析方法及分析係統的構成
9.1.1成分分析方法及分類
9.1.2自動分析係統的構成
9.2幾種工業用成分分析儀錶
9.2.1熱導式氣體分析器
9.2.2紅外綫氣體分析器
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工業酸度計
9.3濕度的檢測
9.3.1濕度的錶示方法及濕度檢測的特點
9.3.2乾濕球濕度計
9.3.3電解質係濕敏傳感器
9.3.4陶瓷濕敏傳感器
9.3.5高分子聚閤物濕敏傳感器
思考題與習題
第三篇儀錶係統分析
10儀錶係統及其理論分析
10.1儀錶發展概況
10.2常用儀錶分類及特性
10.2.1常用儀錶分類
10.2.2電動單元組閤儀錶及DDZ�並蛐禿虳DZ�並笮鴕潛肀冉�
10.3儀錶輸入輸齣靜態特性分析
10.3.1輸入輸齣特性分析
10.3.2儀錶特性綫性化處理分析
10.4儀錶係統建模
10.4.1時域模型
10.4.2頻域模型
10.4.3離散模型
10.5儀錶係統時域分析
10.5.1時域分析指標
10.5.2階躍擾動動態特性分析
10.5.3等速擾動動態特性分析
10.6儀錶係統頻域分析
10.6.1正弦擾動動態特性分析
10.6.2頻率響應Bode圖分析
10.6.3頻帶分析
10.7混閤儀錶係統淺析
10.7.1混閤儀錶係統建模
10.7.2時域分析
10.7.3頻域分析
思考題與習題
11變送單元
11.1常用變送器工作原理
11.1.1常用變送器結構分析
11.1.2力矩平衡式原理
11.1.3橋式電路原理
11.1.4差動方式原理
11.2DDZ�並笮筒鈦貢淥推�
11.3DDZ�並笮臀露缺淥推�
11.3.1直流毫伏輸入電路
11.3.2熱電偶輸入電路
11.3.3熱電阻輸入電路
11.4新型變送器
11.4.1微電子式變送器
11.4.2數字式變送器
思考題與習題
12顯示單元
12.1顯示儀錶工作原理
12.1.1顯示儀錶結構分析
12.1.2電位差計式自動平衡原理
12.1.3電橋式自動平衡原理
12.1.4差動變壓器式自動平衡原理
12.2傳統顯示及記錄儀錶
12.2.1電位差計式自動平衡顯示儀錶
12.2.2電橋式自動平衡顯示儀錶
12.3數字式顯示及記錄儀錶
12.3.1數字模擬混閤記錄儀
12.3.2全數字式記錄儀
思考題與習題
13調節控製單元
13.1常規控製規律
13.1.1典型控製係統
13.1.2基本控製規律
13.1.3常規控製規律
13.1.4實用PID控製規律的構成
13.2調節器控製規律的實現
13.2.1DDZ�並笮偷鶻諂鱌ID控製規律的實現
13.2.2數字式調節器控製規律的實現
13.3常規調節器基本電路分析
13.3.1DDZ�並笮偷鶻諂骰�本電路分析
13.3.2數字式調節器基本電路分析
13.4可編程序調節器
13.4.1可編程序調節器的工作原理
13.4.2程序控製規律的構成和實現
13.5先進調節器
13.5.1增強型調節器
13.5.2改進型PID控製算法
思考題與習題
14執行單元
14.1執行器工作原理
14.1.1執行器分類與比較
14.1.2執行器基本構成及工作原理
14.2氣動執行器
14.2.1氣動執行器基本構成
14.2.2閥門定位器
14.3電動執行器
14.4調節閥
14.4.1調節閥工作原理
14.4.2調節閥結構及分類
14.4.3調節閥的流量特性
14.4.4調節閥的流量係數
思考題與習題
第四篇係統控製技術
15計算機儀錶控製係統
15.1儀錶控製係統
15.1.1閉環迴路控製係統
15.1.2閉環迴路連續特性分析
15.1.3閉環迴路數字化離散分析
15.1.4閉環迴路控製係統網絡化分析
15.2計算機控製係統
15.2.1計算機控製係統的發展和評價
15.2.2集中控製係統
15.2.3集散控製係統
15.2.4分布式控製係統
15.3計算機控製係統發展趨勢
15.3.1控製係統的控製網絡化
15.3.2控製係統的係統扁平化
思考題與習題
16現場總綫控製係統
16.1現場總綫控製係統的發展
16.1.1現場總綫的産生
16.1.2現場總綫係統的發展過程
16.1.3底層總綫係統
16.1.4現場總綫控製係統特徵
16.2主要現場總綫係統
16.2.1CAN總綫係統
16.2.2LonWorks總綫係統
16.2.3ProfiBus總綫係統
16.2.4FF總綫係統
16.3現場總綫控製係統
16.3.1現場總綫單元設備
16.3.2現場總綫控製係統結構
16.3.3現場總綫係統集成與擴展
16.4現場總綫控製係統發展趨勢
16.4.1控製係統的組織重構化
16.4.2控製係統的工作協調化
思考題與習題
第五篇現代檢測與儀錶技術
17虛擬儀器
17.1虛擬儀器概念及發展
17.2虛擬儀器結構和硬件模塊
17.3虛擬儀器的軟件技術
思考題與習題
18軟測量方法及技術
18.1軟測量概述
18.2基於統計方法的軟測量方法
18.3基於狀態估計的軟測量方法
18.4基於神經元網絡技術的軟測量方法
18.5軟測量方法應用實例
思考題與習題
19多傳感器數據融閤技術
19.1多傳感器數據融閤概念
19.2多傳感器數據融閤框架
19.2.1多傳感器數據融閤中的傳感器工作方式
19.2.2多傳感器數據融閤結構
19.3多傳感器數據融閤算法
19.3.1基於Kalman濾波的多傳感器數據融閤方法
19.3.2基於貝葉斯決策的多傳感器數據融閤方法
19.3.3基於DS證據論的多傳感器數據融閤方法
19.4多傳感器數據融閤應用實例
思考題與習題
20傳感器網絡
20.1傳感器網絡的産生與發展
20.1.1傳感器網絡
20.1.2傳感器網絡的構成
20.1.3傳感器網絡的發展
20.2傳感器網絡功能與特點
20.2.1傳感器網絡主要功能
20.2.2傳感器網絡主要特點
20.3傳感器網絡關鍵技術
20.3.1自組織網絡體係結構
20.3.2自組織路由算法
20.3.3信道接入技術
20.3.4電源管理技術
20.3.5微型化技術
20.3.6檢測與數據融閤技術
20.4傳感器網絡的延展和應用
20.4.1物聯網
20.4.2車聯網
20.4.3傳感器網絡應用案例分析
思考題與習題
參考文獻

精彩書摘

　　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，用電壓錶測電壓，用速度檢測儀測速度等都屬於直接檢測，這些都隻要分彆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係的2個或2個以上物理量，然後再推算齣被檢測量。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齣的。3.1.4 偏差法與零位法 用彈簧秤檢測重量是最有代錶性的偏位檢測方法，這種方法結構簡單，測量結果直觀，被檢測量與測量值的關係容易理解。偏差法一般都是開環型結構，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發生變動，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節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檢測結構。零位法就是反饋型閉環檢測方法，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，判斷並調整砝碼的輕重，達到平衡時的砝碼質量則等於被測物體的質量。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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很好的書，慢慢看，京東是個不錯的買書地! “知識就是力量”，這是英國著名學者培根說的。誠然，知識對於年青一代何等重要。而知識並非生來就有、隨意就生的，最主要的獲取途徑是靠讀書。在讀書中，有“甘”也有“苦”。 “活到老，學到老”，這句話簡潔而極富哲理地概括瞭人生的意義。雖說讀書如逆水行舟，睏難重重，苦不堪言；但是，若將它當作一種樂趣，沒有負擔，像是策馬於原野之上，泛舟於西湖之間，盡歡於遊戲之中。這樣，讀書纔津津有味、妙不可言。由此，讀書帶來的“甘甜”自然而然浮齣水麵，隻等著你采擷瞭。 讀書，若隻埋首於“書海”中，長此以往，精神得不到適當地調節，“懨倦”的情緒彌滿腦際，到終來不知所雲，索然無味。這種“苦”是因人造成的，無可厚非。還有一種人思想上存在著問題，認為讀書無關緊要，苦得難熬，活受罪。迷途的羔羊總有兩種情況：一種是等待死亡；另一種能迴頭是岸，前程似錦　我的房間裏有一整架書籍，每天獨自摩挲大小不一的書，輕嗅清清淡淡的油墨香，心中總是充滿一股歡欣與愉悅。取齣一冊，慢慢翻閱，怡然自得。 　　古人讀書有三味之說，即“讀經味如稻梁，讀史味如佳肴，諸子百傢，味如醯醢”。我無法感悟得如此精深，但也癡書切切，非同尋常。 　　記得小時侯，一次，我從朋友那兒偶然藉得伊索寓言，如獲至寶，愛不釋手。讀書心切，迴傢後立即關上房門。燈光融融，我倚窗而坐。屋內，燈光昏暗，室外，燈火輝煌，街市嘈雜；我卻在書中神遊，全然忘我。轉眼已月光朦朧，萬籟俱寂，不由得染上瞭一絲睡意。再讀兩篇纔罷！我挺直腰闆，目光炯炯有神，神遊伊索天國。 　　迷迷糊糊地，我隱約聽到輕柔的叫喊聲，我揉瞭揉惺忪的睡眼，看不真切，定神一聽，是媽媽的呼喚，我不知在寫字颱上趴瞭多久。媽媽衝著我笑道：“什麼時候變得這麼用功瞭？”我的臉火辣辣的，慌忙閤書上床，倒頭便睡。 　　從此，讀書就是我永遠的樂事。外麵的世界確實五彩繽紛，青山啊，綠水啊，小鳥啊，小貓啊，什麼也沒有激發起我情趣，但送走白日時光的我，情由獨鍾——在幽靜的房間裏伴一盞燈，手執一捲，神遊其中，任思緒如駿馬奔騰，肆意馳騁，飽攬異域風情，目睹曆史興衰榮辱。與住人公同悲同喜，與英雄人物共沉共浮，罵可笑可鄙之輩，哭可憐可敬之士。體驗感受主人公艱難的生命旅程，品嘗咀嚼先哲們睿智和超凡的見解，讓理性之光粲然於腦海，照亮我充滿荊棘與坎坷之途。在書海中，靜靜地揣摩人生的快樂，深深地感知命運的多舛，默默地慨嘆人世的滄桑。而心底引發陣陣的感動，一股抑製不住的激動和靈感奔湧。於是乎，筆尖不由得顫動起來，急於想寫什麼，想說什麼…… 　　閑暇之餘，讀書之外，仍想讀書寄情於此，欣然自愉。正如東坡老先生所雲：“此心安處吾鄉。” 　　早晨，我品香茗讀散文，不亦樂乎！中午，我臨水倚林讀小說，不亦樂乎！晚上，我對窗藉光吟詩詞，不亦樂乎！整天都是快樂，因為我有書，我在!

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