自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)（第三版）

第一篇基礎(chǔ)知識(shí)引論

1緒論1

11檢測(cè)儀表控制系統(tǒng)1

111典型檢測(cè)儀表控制系統(tǒng)1

112檢測(cè)儀表控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析2

12基本概念3

121測(cè)量范圍、上下限及量程3

122零點(diǎn)遷移和量程遷移3

123靈敏度和分辨率4

124誤差4

125精確度5

126滯環(huán)、死區(qū)和回差5

127重復(fù)性和再現(xiàn)性6

128可靠性6

13檢測(cè)儀表技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)7

思考題與習(xí)題7

2誤差分析基礎(chǔ)及測(cè)量不確定度8

21檢測(cè)精度8

22誤差分析的基本概念8

221真值、測(cè)量值與誤差的關(guān)系8

222幾種誤差的定義9

223測(cè)量的準(zhǔn)確度與精密度9

23誤差原因分析9

24誤差分類10

25誤差的統(tǒng)計(jì)處理10

251隨機(jī)誤差概率及概率密度函數(shù)的性質(zhì)11

252正態(tài)分布函數(shù)及其特征點(diǎn)11

253置信區(qū)間與置信概率12

26誤差傳遞法則13

261誤差傳遞法則13

262不等精度測(cè)量的加權(quán)及其誤差14

27誤差估計(jì)14

271平均值的誤差表示方法14

272平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差的無偏估計(jì)15

273測(cè)量次數(shù)少的誤差估計(jì)15

28粗大誤差檢驗(yàn)16

29測(cè)量不確定度16

291測(cè)量不確定度的由來16

292測(cè)量不確定度的分類17

293測(cè)量不確定度的評(píng)定方法18

210最小二乘法及其應(yīng)用20

2101最小二乘法原理20

2102最小二乘法在多元間接檢測(cè)中的應(yīng)用20

2103最小二乘法在曲線擬合中的應(yīng)用22

思考題與習(xí)題23

3檢測(cè)技術(shù)及方法分析24

31檢測(cè)方法及其基本概念24

311開環(huán)型檢測(cè)與閉環(huán)型檢測(cè)24

312直接檢測(cè)與間接檢測(cè)25

313絕對(duì)檢測(cè)與比較檢測(cè)25

314偏差法與零位法25

315強(qiáng)度變量檢測(cè)與容量變量檢測(cè)26

316微差法26

317替換法26

318能量變換與能量控制型檢測(cè)元件26

319主動(dòng)探索與信息反饋型檢測(cè)27

32檢測(cè)系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)分析27

321檢測(cè)系統(tǒng)的基本功能27

322信號(hào)轉(zhuǎn)換模型與信號(hào)選擇性27

323檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析28

33提高檢測(cè)精度的方法30

331時(shí)域信號(hào)選擇方法30

332頻域信號(hào)選擇方法30

34多元化檢測(cè)技術(shù)32

341多元檢測(cè)與檢測(cè)方程式32

342多元復(fù)合檢測(cè)33

343多元識(shí)別檢測(cè)34

344構(gòu)造化檢測(cè)35

345多點(diǎn)時(shí)空檢測(cè)35

思考題與習(xí)題36

第二篇過程參數(shù)檢測(cè)技術(shù)

4溫度檢測(cè)37

41測(cè)溫方法及溫標(biāo)37

411測(cè)溫原理及方法37

412溫標(biāo)37

42接觸式測(cè)溫39

421熱電偶測(cè)溫39

422熱電阻測(cè)溫45

423集成溫度傳感器50

43非接觸式測(cè)溫51

431輻射測(cè)溫原理51

432輻射測(cè)溫儀表的基本組成及常用方法51

433輻射測(cè)溫儀表52

434輻射測(cè)溫儀表的表觀溫度54

44光纖溫度傳感器54

441液晶光纖溫度傳感器55

442熒光光纖溫度傳感器55

443半導(dǎo)體光纖溫度傳感器55

444光纖輻射溫度計(jì)55

45測(cè)溫實(shí)例56

451管道內(nèi)流體溫度的測(cè)量56

452煙道中煙氣溫度的測(cè)量56

453非接觸法測(cè)量物體表面溫度57

思考題與習(xí)題57

5壓力檢測(cè)59

51壓力單位及壓力檢測(cè)方法59

511壓力的單位59

512壓力的幾種表示方法59

513壓力檢測(cè)的主要方法及分類60

52常用壓力檢測(cè)儀表61

521彈性壓力計(jì)61

522力平衡式壓力計(jì)64

523壓力傳感器64

53測(cè)壓儀表的使用及壓力檢測(cè)系統(tǒng)68

531測(cè)壓儀表的使用68

532壓力檢測(cè)系統(tǒng)69

思考題與習(xí)題70

6流量檢測(cè)72

61流量檢測(cè)基本概念72

611流量的概念和單位72

612流量測(cè)量涉及的流體力學(xué)基本概念72

613流量檢測(cè)方法及流量計(jì)分類74

62體積流量檢測(cè)方法76

621容積式流量計(jì)76

622差壓式流量計(jì)78

623速度式流量計(jì)88

63質(zhì)量流量檢測(cè)方法92

631間接式質(zhì)量流量測(cè)量方法92

632直接式質(zhì)量流量計(jì)94

64流量標(biāo)準(zhǔn)裝置96

641液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置96

642氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置97

思考題與習(xí)題98

7物位檢測(cè)99

71物位的定義及物位檢測(cè)儀表的分類99

711物位的定義99

712物位檢測(cè)儀表的分類99

72常用物位檢測(cè)儀表100

721靜壓式液位檢測(cè)儀表100

722浮力式物位檢測(cè)儀表102

723其他物位測(cè)量?jī)x表104

73影響物位測(cè)量的因素108

731液位測(cè)量的特點(diǎn)108

732料位測(cè)量的特點(diǎn)108

733界位測(cè)量的特點(diǎn)109

思考題與習(xí)題109

8機(jī)械量檢測(cè)110

81模擬式位移檢測(cè)110

811電容式位移檢測(cè)方法110

812電感式位移檢測(cè)方法112

813差動(dòng)變壓器位移檢測(cè)方法113

814光纖位移檢測(cè)方法114

82光學(xué)數(shù)字式位移檢測(cè)114

821光柵標(biāo)尺114

822莫爾條紋標(biāo)尺115

823激光掃描測(cè)長(zhǎng)與圖像檢測(cè)115

83轉(zhuǎn)速檢測(cè)116

831離心力檢測(cè)法116

832光電碼盤轉(zhuǎn)速檢測(cè)法116

833空間濾波器式檢測(cè)法117

84力的檢測(cè)方法118

841金屬應(yīng)變?cè)?18

842半導(dǎo)體應(yīng)變?cè)?20

843壓電效應(yīng)120

844壓敏導(dǎo)電橡膠121

85加速度與振動(dòng)檢測(cè)121

851加速度檢測(cè)原理121

852動(dòng)電型振動(dòng)檢測(cè)方法124

853微機(jī)械加速度傳感元件125

思考題與習(xí)題125

9成分分析儀表126

91成分分析方法及分析系統(tǒng)的構(gòu)成126

911成分分析方法及分類126

912自動(dòng)分析系統(tǒng)的構(gòu)成126

92幾種工業(yè)用成分分析儀表127

921熱導(dǎo)式氣體分析器127

922紅外線氣體分析器129

923氧化鋯氧分析器130

924氣相色譜儀132

925半導(dǎo)體氣敏傳感器134

926工業(yè)酸度計(jì)137

93濕度的檢測(cè)139

931濕度的表示方法及濕度檢測(cè)的特點(diǎn)139

932干濕球濕度計(jì)140

933電解質(zhì)系濕敏傳感器140

934陶瓷濕敏傳感器141

935高分子聚合物濕敏傳感器141

思考題與習(xí)題142

第三篇儀表系統(tǒng)分析

10儀表系統(tǒng)及其理論分析143

101儀表發(fā)展概況143

102常用儀表分類及特性144

1021常用儀表分類144

1022電動(dòng)單元組合儀表及DDZⅡ型和DDZⅢ型儀表比較145

103儀表輸入輸出靜態(tài)特性分析146

1031輸入輸出特性分析146

1032儀表特性線性化處理分析147

104儀表系統(tǒng)建模148

1041時(shí)域模型148

1042頻域模型149

1043離散模型150

105儀表系統(tǒng)時(shí)域分析151

1051時(shí)域分析指標(biāo)151

1052階躍擾動(dòng)動(dòng)態(tài)特性分析152

1053等速擾動(dòng)動(dòng)態(tài)特性分析152

106儀表系統(tǒng)頻域分析153

1061正弦擾動(dòng)動(dòng)態(tài)特性分析153

1062頻率響應(yīng)Bode圖分析154

1063頻帶分析155

107混合儀表系統(tǒng)淺析156

1071混合儀表系統(tǒng)建模156

1072時(shí)域分析157

1073頻域分析157

思考題與習(xí)題158

11變送單元159

111常用變送器工作原理159

1111常用變送器結(jié)構(gòu)分析159

1112力矩平衡式原理160

1113橋式電路原理160

1114差動(dòng)方式原理161

112DDZⅢ型差壓變送器162

113DDZⅢ型溫度變送器165

1131直流毫伏輸入電路165

1132熱電偶輸入電路166

1133熱電阻輸入電路167

114新型變送器168

1141微電子式變送器168

1142數(shù)字式變送器169

思考題與習(xí)題170

12顯示單元171

121顯示儀表工作原理171

1211顯示儀表結(jié)構(gòu)分析171

1212電位差計(jì)式自動(dòng)平衡原理172

1213電橋式自動(dòng)平衡原理172

1214差動(dòng)變壓器式自動(dòng)平衡原理173

122傳統(tǒng)顯示及記錄儀表173

1221電位差計(jì)式自動(dòng)平衡顯示儀表173

1222電橋式自動(dòng)平衡顯示儀表174

123數(shù)字式顯示及記錄儀表177

1231數(shù)字模擬混合記錄儀177

1232全數(shù)字式記錄儀179

思考題與習(xí)題180

13調(diào)節(jié)控制單元181

131常規(guī)控制規(guī)律181

1311典型控制系統(tǒng)181

1312基本控制規(guī)律182

1313常規(guī)控制規(guī)律183

1314實(shí)用PID控制規(guī)律的構(gòu)成186

132調(diào)節(jié)器控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)188

1321DDZⅢ型調(diào)節(jié)器PID控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)188

1322數(shù)字式調(diào)節(jié)器控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)193

133常規(guī)調(diào)節(jié)器基本電路分析195

1331DDZⅢ型調(diào)節(jié)器基本電路分析195

1332數(shù)字式調(diào)節(jié)器基本電路分析196

134可編程序調(diào)節(jié)器198

1341可編程序調(diào)節(jié)器的工作原理198

1342程序控制規(guī)律的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)200

135先進(jìn)調(diào)節(jié)器201

1351增強(qiáng)型調(diào)節(jié)器201

1352改進(jìn)型PID控制算法203

思考題與習(xí)題204

14執(zhí)行單元206

141執(zhí)行器工作原理206

1411執(zhí)行器分類與比較206

1412執(zhí)行器基本構(gòu)成及工作原理206

142氣動(dòng)執(zhí)行器207

1421氣動(dòng)執(zhí)行器基本構(gòu)成207

1422閥門定位器208

143電動(dòng)執(zhí)行器209

144調(diào)節(jié)閥210

1441調(diào)節(jié)閥工作原理210

1442調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)及分類211

1443調(diào)節(jié)閥的流量特性213

1444調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)214

思考題與習(xí)題214

第四篇系統(tǒng)控制技術(shù)

15計(jì)算機(jī)儀表控制系統(tǒng)216

151儀表控制系統(tǒng)216

1511閉環(huán)回路控制系統(tǒng)216

1512閉環(huán)回路連續(xù)特性分析217

1513閉環(huán)回路數(shù)字化離散分析217

1514閉環(huán)回路控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化分析218

152計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)220

1521計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展和評(píng)價(jià)220

1522集中控制系統(tǒng)221

1523集散控制系統(tǒng)221

1524分布式控制系統(tǒng)222

153計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)223

1531控制系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)化223

1532控制系統(tǒng)的系統(tǒng)扁平化224

思考題與習(xí)題225

16現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)227

161現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的發(fā)展227

1611現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生227

1612現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的發(fā)展過程227

1613底層總線系統(tǒng)228

1614現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)特征229

162主要現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)230

1621CAN總線系統(tǒng)230

1622LonWorks總線系統(tǒng)232

1623ProfiBus總線系統(tǒng)233

1624FF總線系統(tǒng)234

163現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)236

1631現(xiàn)場(chǎng)總線單元設(shè)備236

1632現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)237

1633現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)集成與擴(kuò)展238

164現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)241

1641控制系統(tǒng)的組織重構(gòu)化241

1642控制系統(tǒng)的工作協(xié)調(diào)化241

思考題與習(xí)題242

第五篇現(xiàn)代檢測(cè)與儀表技術(shù)

17虛擬儀器243

171虛擬儀器概念及發(fā)展243

172虛擬儀器結(jié)構(gòu)和硬件模塊244

173虛擬儀器的軟件技術(shù)246

思考題與習(xí)題248

18軟測(cè)量方法及技術(shù)249

181軟測(cè)量概述249

182基于統(tǒng)計(jì)方法的軟測(cè)量方法250

183基于狀態(tài)估計(jì)的軟測(cè)量方法252

184基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的軟測(cè)量方法252

185軟測(cè)量方法應(yīng)用實(shí)例253

思考題與習(xí)題257

19多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)258

191多傳感器數(shù)據(jù)融合概念258

192多傳感器數(shù)據(jù)融合框架259

1921多傳感器數(shù)據(jù)融合中的傳感器工作方式259

1922多傳感器數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)261

193多傳感器數(shù)據(jù)融合算法262

1931基于Kalman濾波的多傳感器數(shù)據(jù)融合方法262

1932基于貝葉斯決策的多傳感器數(shù)據(jù)融合方法266

1933基于DS證據(jù)論的多傳感器數(shù)據(jù)融合方法267

194多傳感器數(shù)據(jù)融合應(yīng)用實(shí)例270

思考題與習(xí)題272

20傳感器網(wǎng)絡(luò)273

201傳感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展273

2011傳感器網(wǎng)絡(luò)273

2012傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成274

2013傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展274

202傳感器網(wǎng)絡(luò)功能與特點(diǎn)275

2021傳感器網(wǎng)絡(luò)主要功能275

2022傳感器網(wǎng)絡(luò)主要特點(diǎn)276

203傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)277

2031自組織網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)277

2032自組織路由算法278

2033信道接入技術(shù)279

2034電源管理技術(shù)279

2035微型化技術(shù)279

2036檢測(cè)與數(shù)據(jù)融合技術(shù)279

204傳感器網(wǎng)絡(luò)的延展和應(yīng)用280

2041物聯(lián)網(wǎng)280

2042車聯(lián)網(wǎng)282

2043傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例分析283

思考題與習(xí)題288

參考文獻(xiàn)289 2100433B

全書分為五篇共20章。第一篇中第1、2章介紹檢測(cè)和儀表的基本知識(shí)及誤差分析方法，第3章介紹檢測(cè)技術(shù)基本方法；第二篇中第4章~第9章分別介紹溫度、壓力、流量、物位、機(jī)械量、成分分析等參數(shù)的檢測(cè)方法；第三篇中第10章介紹自動(dòng)化儀表特性及發(fā)展，第11章~第14章分別介紹儀表系統(tǒng)中的變送、顯示、調(diào)節(jié)和執(zhí)行等單元；第四篇中第15章、第16章分析和討論由儀表構(gòu)成的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)；第五篇中第17章~第20章介紹現(xiàn)代檢測(cè)與儀表技術(shù)。

本書作為高校自動(dòng)化及相關(guān)專業(yè)的本科生教材，亦可滿足相關(guān)研究生和工程技術(shù)人員的需要。

第一篇基礎(chǔ)知識(shí)引論

1緒論1

11檢測(cè)儀表控制系統(tǒng)1

111典型檢測(cè)儀表控制系統(tǒng)1

112檢測(cè)儀表控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析2

12基本概念3

121測(cè)量范圍、上下限及量程3

122零點(diǎn)遷移和量程遷移3

123靈敏度和分辨率4

124誤差4

125精確度5

126滯環(huán)、死區(qū)和回差5

127重復(fù)性和再現(xiàn)性6

128可靠性6

13檢測(cè)儀表技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)7

思考題與習(xí)題7

2誤差分析基礎(chǔ)及測(cè)量不確定度8

21檢測(cè)精度8

22誤差分析的基本概念8

221真值、測(cè)量值與誤差的關(guān)系8

222幾種誤差的定義9

223測(cè)量的準(zhǔn)確度與精密度9

23誤差原因分析9

24誤差分類10

25誤差的統(tǒng)計(jì)處理10

251隨機(jī)誤差概率及概率密度函數(shù)的性質(zhì)11

252正態(tài)分布函數(shù)及其特征點(diǎn)11

253置信區(qū)間與置信概率12

26誤差傳遞法則13

261誤差傳遞法則13

262不等精度測(cè)量的加權(quán)及其誤差14

27誤差估計(jì)14

271平均值的誤差表示方法14

272平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差的無偏估計(jì)15

273測(cè)量次數(shù)少的誤差估計(jì)15

28粗大誤差檢驗(yàn)16

29測(cè)量不確定度16

291測(cè)量不確定度的由來16

292測(cè)量不確定度的分類17

293測(cè)量不確定度的評(píng)定方法18

210最小二乘法及其應(yīng)用20

2101最小二乘法原理20

2102最小二乘法在多元間接檢測(cè)中的應(yīng)用20

2103最小二乘法在曲線擬合中的應(yīng)用22

思考題與習(xí)題23

3檢測(cè)技術(shù)及方法分析24

31檢測(cè)方法及其基本概念24

311開環(huán)型檢測(cè)與閉環(huán)型檢測(cè)24

312直接檢測(cè)與間接檢測(cè)25

313絕對(duì)檢測(cè)與比較檢測(cè)25

314偏差法與零位法25

315強(qiáng)度變量檢測(cè)與容量變量檢測(cè)26

316微差法26

317替換法26

318能量變換與能量控制型檢測(cè)元件26

319主動(dòng)探索與信息反饋型檢測(cè)27

32檢測(cè)系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)分析27

321檢測(cè)系統(tǒng)的基本功能27

322信號(hào)轉(zhuǎn)換模型與信號(hào)選擇性27

323檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析28

33提高檢測(cè)精度的方法30

331時(shí)域信號(hào)選擇方法30

332頻域信號(hào)選擇方法30

34多元化檢測(cè)技術(shù)32

341多元檢測(cè)與檢測(cè)方程式32

342多元復(fù)合檢測(cè)33

343多元識(shí)別檢測(cè)34

344構(gòu)造化檢測(cè)35

345多點(diǎn)時(shí)空檢測(cè)35

思考題與習(xí)題36

第二篇過程參數(shù)檢測(cè)技術(shù)

4溫度檢測(cè)37

41測(cè)溫方法及溫標(biāo)37

411測(cè)溫原理及方法37

412溫標(biāo)37

42接觸式測(cè)溫39

421熱電偶測(cè)溫39

422熱電阻測(cè)溫45

423集成溫度傳感器49

43非接觸式測(cè)溫49

431輻射測(cè)溫原理49

432輻射測(cè)溫儀表的基本組成及常用方法50

433輻射測(cè)溫儀表50

434輻射測(cè)溫儀表的表觀溫度52

44光纖溫度傳感器53

441液晶光纖溫度傳感器53

442熒光光纖溫度傳感器53

443半導(dǎo)體光纖溫度傳感器54

444光纖輻射溫度計(jì)54

45測(cè)溫實(shí)例55

451管道內(nèi)流體溫度的測(cè)量55

452煙道中煙氣溫度的測(cè)量55

453非接觸法測(cè)量物體表面溫度56

思考題與習(xí)題56

5壓力檢測(cè)57

51壓力單位及壓力檢測(cè)方法57

511壓力的單位57

512壓力的幾種表示方法57

513壓力檢測(cè)的主要方法及分類58

52常用壓力檢測(cè)儀表59

521彈性壓力計(jì)59

522力平衡式壓力計(jì)62

523壓力傳感器62

53測(cè)壓儀表的使用及壓力檢測(cè)系統(tǒng)66

531測(cè)壓儀表的使用66

532壓力檢測(cè)系統(tǒng)67

思考題與習(xí)題68

6流量檢測(cè)70

61流量檢測(cè)基本概念70

611流量的概念和單位70

612流量檢測(cè)方法及流量計(jì)分類70

62體積流量檢測(cè)方法72

621容積式流量計(jì)72

622差壓式流量計(jì)74

623速度式流量計(jì)83

63質(zhì)量流量檢測(cè)方法87

631間接式質(zhì)量流量測(cè)量方法87

632直接式質(zhì)量流量計(jì)89

64流量標(biāo)準(zhǔn)裝置91

641液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置91

642氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置92

思考題與習(xí)題93

7物位檢測(cè)94

71物位的定義及物位檢測(cè)儀表的分類94

712物位檢測(cè)儀表的分類94

72常用物位檢測(cè)儀表95

721靜壓式液位檢測(cè)儀表95

722浮力式物位檢測(cè)儀表97

723其他物位測(cè)量?jī)x表99

73影響物位測(cè)量的因素102

731液位測(cè)量的特點(diǎn)102

732料位測(cè)量的特點(diǎn)103

733界位測(cè)量的特點(diǎn)103

思考題與習(xí)題103

8機(jī)械量檢測(cè)104

81模擬式位移檢測(cè)104

811電容式位移檢測(cè)方法104

812電感式位移檢測(cè)方法105

813差動(dòng)變壓器位移檢測(cè)方法106

814光纖位移檢測(cè)方法107

82光學(xué)數(shù)字式位移檢測(cè)107

821光柵標(biāo)尺107

822莫爾條紋標(biāo)尺108

823激光掃描測(cè)長(zhǎng)與圖像檢測(cè)108

83轉(zhuǎn)速檢測(cè)109

831離心力檢測(cè)法109

832光電碼盤轉(zhuǎn)速檢測(cè)法109

833空間濾波器式檢測(cè)法110

84力的檢測(cè)方法111

841金屬應(yīng)變?cè)?11

842半導(dǎo)體應(yīng)變?cè)?12

843壓電效應(yīng)112

844壓敏導(dǎo)電橡膠113

85加速度與振動(dòng)檢測(cè)113

851加速度檢測(cè)原理113

852動(dòng)電型振動(dòng)檢測(cè)方法115

853微機(jī)械加速度傳感元件116

思考題與習(xí)題116

9成分分析儀表117

91成分分析方法及分析系統(tǒng)的構(gòu)成117

911成分分析方法及分類117

912自動(dòng)分析系統(tǒng)的構(gòu)成117

92幾種工業(yè)用成分分析儀表118

921熱導(dǎo)式氣體分析器118

922紅外線氣體分析器120

923氧化鋯氧分析器121

924氣相色譜儀123

925半導(dǎo)體氣敏傳感器125

926工業(yè)酸度計(jì)128

93濕度的檢測(cè)130

931濕度的表示方法及濕度檢測(cè)的特點(diǎn)130

932干濕球濕度計(jì)131

933電解質(zhì)系濕敏傳感器131

934陶瓷濕敏傳感器132

935高分子聚合物濕敏傳感器132

思考題與習(xí)題133

第三篇儀表系統(tǒng)分析

10儀表系統(tǒng)及其理論分析134

101儀表發(fā)展概況134

102常用儀表分類及特性135

1021常用儀表分類135

1022電動(dòng)單元組合儀表及DDZⅡ型和DDZⅢ型儀表比較136

103儀表輸入輸出靜態(tài)特性分析137

1031輸入輸出特性分析137

1032儀表特性線性化處理分析138

104儀表系統(tǒng)建模139

1041時(shí)域模型139

1042頻域模型140

1043離散模型141

105儀表系統(tǒng)時(shí)域分析142

1051時(shí)域分析指標(biāo)142

1052階躍擾動(dòng)動(dòng)態(tài)特性分析143

1053等速擾動(dòng)動(dòng)態(tài)特性分析143

106儀表系統(tǒng)頻域分析144

1061正弦擾動(dòng)動(dòng)態(tài)特性分析144

1062頻率響應(yīng)Bode圖分析145

1063頻帶分析146

107混合儀表系統(tǒng)淺析147

1071混合儀表系統(tǒng)建模147

1072時(shí)域分析148

1073頻域分析148

思考題與習(xí)題149

11變送單元150

111常用變送器工作原理150

1111常用變送器結(jié)構(gòu)分析150

1112力矩平衡式原理151

1113橋式電路原理151

1114差動(dòng)方式原理152

112DDZⅢ型差壓變送器153

113DDZⅢ型溫度變送器156

1131直流毫伏輸入電路156

1132熱電偶輸入電路157

1133熱電阻輸入電路158

114新型變送器159

1141微電子式變送器159

1142數(shù)字式變送器160

思考題與習(xí)題161

12顯示單元162

121顯示儀表工作原理162

1211顯示儀表結(jié)構(gòu)分析162

1212電位差計(jì)式自動(dòng)平衡原理163

1213電橋式自動(dòng)平衡原理163

1214差動(dòng)變壓器式自動(dòng)平衡原理164

122傳統(tǒng)顯示及記錄儀表164

1221電位差計(jì)式自動(dòng)平衡顯示儀表164

1222電橋式自動(dòng)平衡顯示儀表165

123數(shù)字式顯示及記錄儀表168

1231數(shù)字模擬混合記錄儀168

1232全數(shù)字式記錄儀170

思考題與習(xí)題171

13調(diào)節(jié)控制單元172

131常規(guī)控制規(guī)律172

1311典型控制系統(tǒng)172

1312基本控制規(guī)律173

1313常規(guī)控制規(guī)律174

1314實(shí)用PID控制規(guī)律的構(gòu)成177

132調(diào)節(jié)器控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)179

1321DDZⅢ型調(diào)節(jié)器PID控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)179

1322數(shù)字式調(diào)節(jié)器控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)184

133常規(guī)調(diào)節(jié)器基本電路分析186

1331DDZⅢ型調(diào)節(jié)器基本電路分析186

1332數(shù)字式調(diào)節(jié)器基本電路分析187

134可編程序調(diào)節(jié)器189

1341可編程序調(diào)節(jié)器的工作原理189

1342程序控制規(guī)律的構(gòu)成和實(shí)現(xiàn)191

135先進(jìn)調(diào)節(jié)器192

1351增強(qiáng)型調(diào)節(jié)器192

1352改進(jìn)型PID控制算法194

思考題與習(xí)題195

14執(zhí)行單元197

141執(zhí)行器工作原理197

1411執(zhí)行器分類與比較197

1412執(zhí)行器基本構(gòu)成及工作原理197

142氣動(dòng)執(zhí)行器198

1421氣動(dòng)執(zhí)行器基本構(gòu)成198

1422閥門定位器199

143電動(dòng)執(zhí)行器200

144調(diào)節(jié)閥201

1441調(diào)節(jié)閥工作原理201

1442調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)及分類202

1443調(diào)節(jié)閥的流量特性204

1444調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)205

思考題與習(xí)題205

第四篇系統(tǒng)控制技術(shù)

15計(jì)算機(jī)儀表控制系統(tǒng)207

151儀表控制系統(tǒng)207

1511閉環(huán)回路控制系統(tǒng)207

1512閉環(huán)回路連續(xù)特性分析208

1513閉環(huán)回路數(shù)字化離散分析208

1514閉環(huán)回路控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化分析209

152計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)211

1521計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展和評(píng)價(jià)211

1522集中控制系統(tǒng)212

1523集散控制系統(tǒng)212

1524分布式控制系統(tǒng)213

153計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)214

1531控制系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)化214

1532控制系統(tǒng)的系統(tǒng)扁平化215

思考題與習(xí)題216

16現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)218

161現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的發(fā)展218

1611現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生218

1612現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的發(fā)展過程218

1613底層總線系統(tǒng)219

1614現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)特征220

162主要現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)221

1621CAN總線系統(tǒng)221

1622LonWorks總線系統(tǒng)223

1623ProfiBus總線系統(tǒng)224

1624FF總線系統(tǒng)225

163現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)227

1631現(xiàn)場(chǎng)總線單元設(shè)備227

1632現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)228

1633現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)集成與擴(kuò)展229

164現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)232

1641控制系統(tǒng)的組織重構(gòu)化232

1642控制系統(tǒng)的工作協(xié)調(diào)化232

思考題與習(xí)題233

第五篇現(xiàn)代檢測(cè)與儀表技術(shù)

17虛擬儀器234

171虛擬儀器概念及發(fā)展234

172虛擬儀器結(jié)構(gòu)和硬件模塊235

173虛擬儀器的軟件技術(shù)237

思考題與習(xí)題239

18軟測(cè)量方法及技術(shù)240

181軟測(cè)量概述240

182基于統(tǒng)計(jì)方法的軟測(cè)量方法241

183基于狀態(tài)估計(jì)的軟測(cè)量方法243

184基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的軟測(cè)量方法243

185軟測(cè)量方法應(yīng)用實(shí)例244

思考題與習(xí)題248

19多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)249

191多傳感器數(shù)據(jù)融合概念249

192多傳感器數(shù)據(jù) 2100433B

本書是有關(guān)過程參數(shù)檢測(cè)和自動(dòng)化儀表系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)的教材。

全書分為五篇共20章。第一篇中第1、2章介紹檢測(cè)和儀表的基本知識(shí)及誤差分析方法，第3章介紹檢測(cè)技術(shù)基本方法；第二篇中第4章至第9章分別介紹溫度、壓力、流量、物位、機(jī)械量、成分分析等參數(shù)的檢測(cè)方法；第三篇中第10章介紹自動(dòng)化儀表特性及發(fā)展，第11章至第14章分別介紹儀表系統(tǒng)中的變送、顯示、調(diào)節(jié)和執(zhí)行等單元；第四篇中第15章、第16章分析和討論由儀表構(gòu)成的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)；第五篇中第17章至第20章介紹現(xiàn)代檢測(cè)與儀表技術(shù)。

本書作為高校自動(dòng)化及相關(guān)專業(yè)的本科生教材，亦可滿足相關(guān)研究生和工程技術(shù)人員的需要。

《過程檢測(cè)技術(shù)及儀表》（第三版）以信息為主線，從信息的獲取、變換、處理等方面介紹了過程檢測(cè)技術(shù)及顯示儀表的基本概念、各種參數(shù)和檢測(cè)方法、信號(hào)的變換技術(shù)及參數(shù)的記錄、數(shù)字顯示等內(nèi)容；并結(jié)合檢測(cè)系統(tǒng)的組成以及誤差的產(chǎn)生，討論了各種誤差的補(bǔ)償方法及途徑；同時(shí)介紹了各種檢測(cè)元件和實(shí)際工業(yè)過程儀表選型的原則，增加了檢測(cè)技術(shù)的新進(jìn)展(智能檢測(cè)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線儀表)。