现代检测与控制技术

0绪论1

01检测技术的作用与发展1

02自动化作用及发展状况2

第1篇检 测 技 术

1检测基础知识6

11检测技术的基本概念6

12检测仪表与系统6

13检测系统的分类8

14检测系统的基本特性及性能指标9

思考题和习题12

2测量误差及其处理方法13

21误差的基本概念13

22误差的分类及产生原因13

23误差的特点及规律14

231系统误差的特点及常见变化规律14

232随机误差的特点及常见变化规律14

233减小和消除误差的一般方法15

思考题和习题17

3传感器与信号检测技术18

31传感器的基本概念18

32电阻式传感器18

321应变片18

322热电阻22

323其他电阻式传感器23

33电容式传感器25

331电容式传感器工作原理25

332电容式传感器种类25

34压电式传感器27

341压电式传感器工作原理27

342压电式传感器应用实例27

35磁电式传感器27

351磁电式传感器工作原理28

352磁电式传感器种类28

353霍尔式传感器工作原理29

354霍尔式传感器应用实例30

36温度检测30

361概述30

362热电偶测温32

363热电阻测温38

364其他温度传感器与测温技术40

365温度测量仪表的选用42

37压力测量42

371概述42

372弹性式压力表44

373压力变送器45

374压力测量仪表的选择和使用47

38流量检测49

381概述49

382差压式流量计51

383浮子式流量计53

384容积式流量计53

385电磁流量计54

386涡街式流量计55

387流量计的选用56

39物位检测56

391概述56

392静压式液位计58

393电容式物位计60

394超声波物位计61

395核辐射式液位计62

310机械量检测63

3101位移检测仪表63

3102力测量仪表64

3103转矩测量仪表65

311成分分析仪表66

3111热导式气体分析仪68

3112红外线气体分析仪68

3113氧化锆氧量分析仪69

思考题和习题70

4现代检测系统72

41计算机检测系统的基本组成72

42模块化和开放式系统设计思想73

43总线技术73

431总线的基本概念及其标准化73

432总线的通信方式74

433测控系统的内部总线74

434测控系统的外部总线77

44虚拟仪器79

441虚拟仪器的出现79

442虚拟仪器的硬件80

443虚拟仪器的软件81

444虚拟仪器的发展81

45LabVIEW简介81

思考题和习题83

第2篇控 制 技 术

5自动控制基本概念86

51自动控制在现代社会中的意义和地位86

511自动控制理论和技术的发展86

512自动控制技术应用及发展88

52自动控制系统的基本构成与表示方法89

521典型控制系统结构89

522控制系统描述90

53自动控制系统分类91

54自动控制系统质量指标93

541阶跃响应曲线性能指标93

542偏差积分性能指标95

55控制器基本控制规律95

56控制器参数整定97

思考题和习题99

6自动控制系统100

61简单控制系统100

611被控变量的选择100

612操作变量的选择101

613控制阀选择103

614控制器选择105

62串级控制系统107

621基本构成和原理107

622串级控制系统分析108

623串级控制系统设计111

624串级控制系统应用113

63前馈控制113

631前馈控制基本控制思想及特点113

632前馈控制系统的主要形式114

633前馈控制的应用形式115

634前馈控制系统的适用范围及应用举例117

64比值控制118

641比值控制系统构成类型118

642比值系数的计算120

643比值控制的实施方法121

65均匀控制122

66选择性控制124

661极限控制124

662选择性控制系统基本构成和特性124

663选择性控制系统类型125

664选择性控制系统其他应用127

67分程控制128

671基本概念128

672分程控制中阀门的组合形式及应用128

673分程控制的应用128

68阀位控制131

681阀位控制系统构成及操作特性131

682阀位控制系统应用举例131

683阀位控制设计132

69先进控制理论与技术的发展132

思考题和习题135

7计算机控制系统138

71计算机控制系统概述138

711计算机控制系统的硬件138

712计算机控制系统的软件139

713计算机控制系统的类型139

714计算机控制系统的发展过程140

72数字PID控制算法141

721理想微分PID控制142

722实际微分PID控制143

723数字PID控制周期的选取144

724数字PID控制参数的整定144

73信号采集与处理145

731信号采样146

732信号量化146

733数字滤波147

734标度变换149

74可靠性设计150

741提高可靠性的措施151

742干扰的来源151

743电源与供电系统抗干扰措施152

744信号的抗干扰措施153

思考题和习题154

8现场总线控制系统155

81控制网络技术概述155

811控制网络和信息网络的区别155

812控制网络的特点及类型156

82现场总线的产生和含义157

83现场总线的特点和优点157

831现场总线的结构特点157

832现场总线的技术特点157

833现场总线的优点158

84现场总线的发展趋势159

思考题和习题159

9监控组态软件160

91监控组态软件的历史160

92监控组态软件的特点161

93监控组态软件的基本功能161

94监控组态软件的数据流162

95监控组态软件的使用步骤163

思考题和习题164

附表165

部分习题参考答案166

参考文献169

《高等学校规划教材：现代检测与控制技术》较全面系统地介绍了现代检测与控制技术的基本内容，深入浅出地讲述了工业生产中有关变量的检测及控制方法、应用特点，以及在设计、运行中的知识要点。
全书共分两篇9章，第1篇为检测技术篇，包括1～4章，介绍了检测技术的基本概念，测量过程的误差及处理，传感器与参数检测，现代检测系统的构成及虚拟仪器。第2篇为控制技术篇，包括5～9章，介绍了自动控制技术的基本知识，内容有自动控制系统构成及性能指标，控制器规律及参数整定，并对先进控制技术、计算机控制系统、现场总线控制系统进行了分析和讨论。
《高等学校规划教材：现代检测与控制技术》在编写过程中，尽量避免运用高深的数学理论，更加重视工程概念和在实际问题中的应用，目的是使用较少的学时使学生对于控制原理、现代检测技术的基本概念、基本方法、系统构成具有全貌的了解。书中对于控制与检测的新技术、新成果进行了介绍，以使学生了解该领域部分前沿知识和技术，以适应21世纪人才的培养。为便于教学和自学，《高等学校规划教材：现代检测与控制技术》提供多媒体教学课件，配有习题与解答供教师与学生参考。
《高等学校规划教材：现代检测与控制技术》即可作为工科院校非自动化类本科生学习检测与控制技术的教材，也可作为工程技术人员参考书。