本书重点介绍了检测技术的基本知识,传统传感器,新型传感器,接着介绍了检测系统中信号的转换与调理、检测系统中的抗干扰技术、自动检测技术的综合应用、自动检测技术的系统设计、自动检测技术的发展方向、虚拟仪器系统应用等内容。
本书特点
●本书体系结构完整,内容丰富精炼,力求做到系统性、实用性、先进性的有机结合。
●本书把新技术、新成果融入传统知识中,突出先进性和应用性。
无
随着我国经济的飞速发展和教育改革的不断深化,教育结构向着适应经济发展的方向不断调整。在这一调整过程中,应用型本科作为普通高等教育的一个单独的类型被划分出来,随之而来的是应用型本科教学中教材建设问题。本书就是针对应用型本科而编写的一部教材。
自动检测技术是整个自动化技术中的重要基础,是一门理论与实践结合十分密切的技术基础课程,在整个自动化技术学科体系中占有非常重要的地位。检测技术是科学实验和工业生产活动中对信息进行获取、传递、处理的一系列技术的总称。检测的基本任务就是获取有用的信息,通过借助专门的仪器、设备,设计合理的实验方法以及进行必要的信号分析与数据处理,从而获得与被测对象有关的信息,最后将其结果提供显示或输入其他信息处理装置、控制系统。本课程主要是培养学生综合运用检测技术的基本理论和知识来分析和解决工程实际问题的能力。
本书共9章,第1章:检测技术的基本知识;第2章:传统传感器,包括传感器基础知识、电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、热电式传感器;第3章:新型传感器,包括气敏和湿敏传感器、霍耳传感器、感应同步器、磁栅式传感器、热电型红外线传感器、光电式传感器、光纤传感器、图像传感器、传感器的智能化与微型化等内容;第4章:检测系统中信号的转换与调理;第5章:检测系统中的抗干扰技术;第6章:自动检测技术应用举例;第7章:自动检测系统的设计;第8章:自动检测技术发展方向;第9章:虚拟仪器系统应用。每章均附有习题和思考题。
本书由山东科技大学刘传玺、袁照平任主编,参加编写的有王进野、胡新颜、朱蕾。其中第1、2、3章由刘传玺编写,第4章由袁照平、王进野合编,第5章由王进野编写,第6章由胡新颜、朱蕾合编,第7、8章由袁照平编写,第9章由胡新颜编写。全书由刘传玺负责统稿。袁照平、朱蕾负责电子课件的制作。
在本书编写的过程中,参考了一些相关教材和文献资料,在此向所有参考文献的作者表示衷心的感谢。同时受到山东科技大学有关部门的领导和同志们的支持与帮助,在此一并表示感谢。本书的出版得到了机械工业出版社有关专家的指导和支持,在此也表示诚挚的谢意。
本书编写的过程中,力求做到体系结构完整,内容丰富精炼,突出实用性与先进性,叙述方法由浅入深。本书可作为高等院校电气自动化、电子信息工程、机电一体化技术、测控技术与仪表等专业的教材,也可作为机电类其他相关专业学生的教材或参考书。
编者
2007年8月
本书重点介绍了检测技术的基本知识,传统传感器,新型传感器,接着介绍了检测系统中信号的转换与调理、检测系统中的抗干扰技术、自动检测技术的综合应用、自动检测技术的系统设计、自动检测技术的发展方向、虚拟仪器系统应用等内容。 本书特点 ●本书体系结构完整,内容丰富精炼,力求做到系统性、实用性、先进性的有机结合。 ●本书把新技术、新成果融入传统知识中,突出先进性和应用性。
前言
第1章检测技术的基本知识
11概述
111检测技术的含义、作用和地位
112工业检测技术的内容
113自动检测系统的组成
114检测技术的发展趋势
12检测系统的基本特性
121静态特性
122动态特性
13测量误差及消除方法
131测量误差的概念
132误差的表示方法
133误差的分类
134误差处理
习题与思考题
第2章传统传感器
21传感器基础知识
211传感器的概念与定义
212传感器的命名与分类
213传感器的性能指标
214提高传感器性能的技术途径
215传感器选用原则
216传感器的发展方向
22电阻式传感器
221电阻应变式传感器
222电位器式传感器
23电容式传感器
231电容式传感器的基本原理
232电容式传感器的类型与特性
233电容式传感器的测量电路
234电容式传感器应用举例
24电感式传感器
241自感式传感器
242互感式传感器
243电涡流式传感器
244电感式传感器应用举例
25压电式传感器
251压电效应与压电材料
252压电式传感器工作原理及压电
元件常用结构形式
253压电式传感器的测量电路
254压电式传感器的应用举例
26磁电式传感器
261磁电感应式传感器的工作
原理
262磁电感应式传感器的结构
263应用举例
27热电式传感器
271金属热电阻传感器
272半导体热敏电阻传感器
273热电偶传感器
274集成温度传感器
275热电式传感器应用举例
习题与思考题
第3章新型传感器
31气敏和湿敏传感器
311气敏电阻式传感器
312离子感烟传感器
313湿敏电阻式传感器
32霍耳传感器
321半导体材料的霍耳效应
322霍耳元件的结构、符号及基本
电路
323霍耳元件的特征参数
324霍耳传感器的连接方式和输出
电路
325霍耳传感器应用
33感应同步器
331感应同步器的类型及结构
332感应同步器的工作原理
333感应同步器输出信号的鉴别
方式
34磁栅式传感器
341磁栅
342磁头
343磁栅式传感器的工作原理
344信号处理方式
345磁栅式传感器的应用
35热电型红外线传感器
351红外测温原理
352常见的红外传感器
353红外传感器使用中应注意的
问题
36光电式传感器
361光电效应
362光电器件
363光电元件的特性
364光电元件应用
37光纤传感器
371光导纤维的结构和导光
原理
372光纤传感器的工作原理
373光纤传感器的分类
374光纤传感器的应用
38图像传感器
381CCD图像传感器的基本结构
和工作原理
382CCD图像传感器的应用
39传感器的智能化与微型化
391智能传感器
392微型传感器
习题与思考题
第4章检测系统中信号的转换与
调理
41电桥
411直流电桥
412交流电桥
42信号的放大与隔离
421测量放大器
422程控增益放大器
423隔离放大器
43调制与解调
431调幅及其解调
432调频及其解调
44滤波电路
441低通滤波器
442高通滤波器
443带通滤波器
444带阻滤波器
45信号变换电路
451采样保持器
452信号转换电路
46线性化
47温度补偿技术
471温度误差灵敏度
472并联式温度补偿原理
473反馈式温度补偿原理
474综合应用实例
习题与思考题
第5章检测系统中的抗干扰技术
51检测系统中的干扰
511干扰的种类、噪声源及防护
办法
512干扰的传播
52常用抗干扰技术
521屏蔽技术
522接地技术
523隔离技术
524滤波器
525软件抗干扰技术
习题与思考题
第6章自动检测技术应用举例
61电感式微位移测量仪
611测量仪的组成
612传感器及其信号处理电路
613单片机及其扩展
614键盘、显示与打印
615数字低通滤波与插值
62检测技术在智能楼宇中的应用
621空调系统的监控
622给排水系统
623火灾监视与控制系统
624门禁与防盗系统
625电梯的运行管理
63检测技术在全自动洗衣机中的
应用
631全自动洗衣机单片机控制
系统逻辑结构
632模糊全自动洗衣机的模糊
推理
633洗衣机物理量检测
634控制软件
64检测技术在环境检测中的应用
641检测电路
642A/D模板
643系统标定及数据处理
65检测技术在数控机床中的应用
651各传感器在加工过程中的
作用
652系统的报警、故障自诊功能
66布匹长度自动记录与控制仪
661测量原理
662系统功能
663软件结构
习题与思考题
第7章自动检测系统的设计
71自动检测系统及设计原则
711开环检测系统
712闭环检测系统
713自动检测系统设计原则
72自动检测系统的设计步骤
721自动检测系统的分析
722自动检测系统总体方案的
设计
723自动检测系统硬件的设计
724自动检测系统软件的设计
725系统集成
73加热炉温度测控系统设计
731温度测控系统的设计要求与
组成
732温度测控系统的硬件电路
733温度测控系统的软件设计
习题与思考题
第8章自动检测技术的发展方向
81现场总线技术
811CAN (控制器局域网络)
812LonWorks (局部操作网络)
813PROFIBUS (过程现场总线)
814HART (可寻址远程传感器
数据通路)
815FF (现场总线基金会现场
总线)
82虚拟仪器
821虚拟仪器的发展与特点
822虚拟仪器的结构组成
83网络化测控系统
831网络化测控系统的特点与
发展
832网络化测控系统的体系结构
习题与思考题
第9章虚拟仪器系统的应用
91LabVIEW简介
911LabVIEW概述
912LabVIEW的运行机制
913LabVIEW应用
92虚拟电子秤系统
921虚拟电子秤系统组成
922虚拟电子秤程序设计
93大气污染虚拟检测系统
931当今城市环境现状
932SO2测量原理
933氮的氧化物浓度的测量
934二氧化硫浓度的计算
935二氧化氮浓度的计算
936主程序设计
习题与思考题
参考文献