传感与检测技术

第1章概论

1.1传感器

1.1.1传感器的定义

1.1.2传感器的组成

1.1.3传感器的分类

1.1.4传感技术的现状和发展

1.2检测技术

1.2.1检测系统的基本结构和类型

1.2.2检测技术的应用

1.2.3检测技术的现状与发展

第2章测量误差及其分析

2.1测量误差的基本概念

2.2测量误差的分类

2.2.1按误差的性质分类

2.2.2按误差的来源分类

2.3系统误差

2.3.1系统误差的判别

2.3.2系统误差的消除

2.4随机误差

2.4.1随机误差的统计特性

2.4.2随机误差的概率分布

2.4.3随机误差的统计特征参数

2.4.4测量结果的置信水平

2.5粗大误差的判别与剔除

2.6测量数据处理

2.6.1最小二乘法原理与应用

2.6.2测量数据处理举例

2.6.3测量数据处理的计算机程序设计

思考题与习题

第3章传感器与测量系统的基本特性

3.1测量系统的静态特性

3.2测量系统的动态特性

3.2.1测量系统的数学模型

3.2.2常见测量系统的数学模型

3.2.3测量系统的动态特性分析

3.3传感器的标定

3.4测量系统的标定

3.5测量系统的不失真测量

3.5.1输出信号的失真

3.5.2不失真测量条件

思考题与习题

第4章传感器原理

4.1电参数型传感器

4.1.1电阻应变片式传感器

4.1.2电感式传感器

4.1.3电容式传感器

4.2电量型传感器

4.2.1热电式传感器

4.2.2IN电式传感器

4.3光电式传感器

4.3.1光电效应

4.3.2光电器件

4.3.3光电式传感器的应用

4.4光纤式传感器

4.4.1光纤式传感器概述

4.4.2光调制方式

4.4.3光纤式传感器的应用

4.5半导体式传感器

4.5.1半导体式气敏传感器

4.5.2半导体式湿敏传感器

4.5.3霍耳式传感器

4.6数字式传感器

4.6.1光栅式传感器

4.6.2感应同步器

思考题与习题

第5章参数检测技术

5.1温度测量

5.1.1温度和温标

5.1.2测温方法

5.1.3接触式测温

5.1.4辐射式测温

5.2压力检测

5.2.1压力的概念和表示方法

5.2.2压力检测的主要方法及分类

5.3流量检测

5.3.1流量检测方法及分类

5.3.2体积流量检测

5.3.3速度式流量计

5.3.4质量式流量计

5.3.5相关流量计

5.4物位检测

5.4.1静压式物位检测

5.4.2浮力式物位检测

5.4.3其他物位检测

5.4.4物位开关

5.5机械量检测

5.5.1位移检测

5.5.2速度检测

5.5.3加速度检测

5.5.4力、重量和质量的检测

5.6视觉检测技术

5.6.1视觉检测系统的构成

5.6.2光源

5.6.3成像系统

5.6.4图像传感器

5.6.5图像采集系统

5.6.6数字图像处理与图像识别

思考题与习题

第6章模拟调理技术

6.1概述

6.2信号放大电路

6.2.1差动放大电路

6.2.2仪用放大电路

6.2.3可编程增益放大电路

6.2.4隔离放大电路

6.3信号转换电路

6.3.1电压/电流转换电路

6.3.2电流/电压转换电路

6.3.3AC/DC转换电路

6.3.4电压/频率转换电路

6.3.5A/D转换电路

6.3.6D/A转换电路

6.4信号处理电路

6.4.1信号滤波电路

6.4.2信号调制与解调电路

6.4.3采样保持电路

思考题与习题

第7章现代检测技术

7.1智能传感器

7.1.1智能传感器的概念及实现途径

7.1.2智能传感器的硬件构成及设计

7.1.3智能传感器中的软件设计

7.1.4智能传感器典型功能的实现方法

7.1.5智能传感器设计实例智能温度测控仪

7.1.6智能传感器的发展方向

7.2现场总线

7.2.1现场总线技术概述

7.2.2现场总线的类型

7.2.3现场总线应用实例

7.2.4现场总线智能传感器

7.3虚拟仪器

7.3.1虚拟仪器概述

7.3.2虚拟仪器软件与开发平台

7.3.3虚拟仪器的应用

7.4多传感器信息融合技术

7.4.1概述

7.4.2信息融合的基本原理

7.4.3多传感器信息融合的结构及功能模型

7.4.4传感器信息融合的应用实例传感器在线故障识别系统

7.5软测量技术

7.5.1软测量建模方法

7.5.2模型实时演算的工程化实施技术

7.5.3软测量技术在工业中的应用

思考题与习题

第8章检测系统的抗干扰技术

8.1干扰的来源及分类

8.1.1外部干扰

8.1.2内部干扰

8.2硬件抗干扰技术

8.2.1串模干扰的抑制

8.2.2共模干扰的抑制

8.2.3电磁干扰的抑制

8.2.4隔离技术

8.3软件抗干扰技术

8.3.1CPU抗干扰技术

8.3.2输入/输出抗干扰技术

思考题与习题

附录标准化热电偶分度表

参考文献

　　本书在介绍最新的传感与检测技术、仪表技术和信息处理技术的同时，增加了软测量、智能仪表、虚拟仪器以及多传感器与信息融合等现代检测技术。力求将传感与检测技术和自动化仪表技术有机地结合起来，使读者通过本书的学习，不仅能理解各种不同传感器的原理、多种参数的检测方法，而且还能从完整测量系统的角度掌握其基本特性、结构原理、测量数据处理的方法以及功能实现等多方面的知识。　　本书系统介绍了现代检测和系统传感、通信和数据处理的基本原理、方法、实现及应用。主要内容有现代传感器及其应用、智能传感器及其标准接口、测量仪器接口系统、通用现代通信接口与通信技术、检测信息融合与数据处理方法等。书中强调了现代检测系统的三个组成部分，即传感器、通信、信息处理的系统性。