自动检测和仪表中的共性技术PDF电子书下载

第一篇 2

1 传感器静态建模和设计 2

1．1 解析建模方法 2

1．1．1 电感式传感器建模 2

1．1．2 差动变压器式传感器建模 3

1．2 数值建模方法 6

1．2．1 扩散硅压阻式压力传感器 6

1．2．2 硅膜片电容压力传感器 9

1．2．3 桥式测力传感器 11

1．3 计算机模拟方法 12

1．2．4 轮辐式传感器 12

1．3．1 容栅传感器简介 13

1．3．2 容栅传感器建模 14

1．4 计算机辅助设计 17

1．4．1 优化设计方法 18

1．4．2 人机对话方式 23

参考文献 24

2 传感器动态建模和校正 26

2．1 机理建模方法 26

2．1．1 瞬态响应 26

2．1．2 频率响应 29

2．2．1 最小二乘模型类和标准格式 31

2．2 系统辨识建模方法 31

2．2．2 最小二乘估计原理和正规方程组 32

2．2．3 参数解的表达式及唯一性 32

2．2．4 递推的最小二乘法 33

2．2．5 渐消记忆辨识算法 34

2．2．6 方法小结 34

2．2．7 系统辨识法建模实例 34

2．3 沃尔什变换方法 35

2．3．1 沃尔什函数及变换 35

2．3．2 建模原理 37

2．3．4 建模步骤 38

2．3．3 响应时间归一化 38

2．4 神经元网络方法 40

2．4．1 BP网络概述 40

2．4．2 BP网络应用要点 43

2．4．3 FLANN概述 45

2．4．4 FLANN算法 45

2．4．5 FLANN动态建模 46

2．5 动态补偿方法 48

2．5．1 零极点配置法 49

2．5．2 系统辨识设计方法 51

2．5．3 FLANN方法 51

参考文献 54

3．1．2 理想运算放大器与基本放大电路 60

3．1．1 运算放大器符号和封装 60

第二篇 60

3．1 运算放大器概述 60

3 仪表中的模拟电路设计 60

3．1．3 实际运算放大器分析 62

3．2 信号放大电路 66

3．2．1 传感器的测量电路 66

3．2．2 仪表放大器 66

3．2．3 电桥放大器 67

3．2．4 电荷放大器 68

3．3 基本运算电路 70

3．3．1 T形反馈网络比例电路 70

3．3．2 四则运算电路 71

3．3．3 积分和微分电路 73

3．4 有源滤波器 74

3．4．1 基于运算放大器的有源滤波器设计 74

3．4．2 二阶无限增益多路反馈滤波器 78

3．4．3 压控电压源型滤波器 79

3．4．4 双二次型滤波器 79

3．4．5 采用开关电容的集成滤波器 81

3．5 模拟量输出通道 83

3．5．1 电压/电流转换电路 83

3．5．2 集成电压/电流变换器 85

3．6．1 变压器隔离放大器 86

3．6 模拟信号的隔离传输 86

3．6．2 线性光电耦合器 87

3．7 跨导运算放大器及其应用 88

参考文献 89

4 单片机技术在智能仪表中的应用 90

4．1 单片机简介 90

4．1．1 MCS51系列单片机 91

4．1．2 MCS96(196)系列单片机 92

4．1．3 MC68系列单片机 96

4．1．5 单片数字信号处理器 97

4．1．4 PIC16CXX系列单片机 97

4．2 以单片机为核心的最小系统设计 100

4．2．1 存储器和I/O口的扩展 100

4．3 模拟量与数字量之间的转换 106

4．3．1 数模转换 106

4．3．2 模数转换 108

4．4 人机接口设计 111

4．4．1 键盘接口设计 112

4．4．2 显示接口设计 113

4．4．3 硬拷贝设备的接口设计 115

4．5．1 智能仪表总体设计的考虑 116

4．5 智能仪表设计的若干问题 116

4．5．3 智能仪表的软件设计 117

4．5．2 智能仪表的硬件设计 117

参考文献 119

5 仪表的抗干扰技术 120

5．1 仪表的干扰现象 120

5．1．1 干扰现象 120

5．1．2 干扰产生的原因 120

5．1．3 干扰传播的途径 126

5．2．1 电磁兼容性 127

5．2．2 屏蔽技术 127

5．2 仪表的抗干扰技术 127

5．2．3 隔离技术 128

5．2．4 接地技术 129

5．2．5 滤波技术 130

5．2．6 电路的设计和制作 130

5．2．7 智能单元的抗干扰技术 131

参考文献 132

6 仪表的数字通信技术 133

6．1 数字通信概述 133

6．2 并行数据通信 134

6．2．1 GPIB(IEEE-488)总线 135

6．2．2 VXI总线 142

6．3 串行数据通信 146

6．3．1 RS-232C串行通信 147

6．3．2 RS-422与RS-485串行通信 148

6．4 现场总线 149

6．4．1 计算机网络与现场总线控制系统 149

6．4．2 CAN总线概述 152

6．4．3 基于SJA1000的CAN总线网络接口设计 156

参考文献 163

7．1．1 利用校正曲线修正系统误差 166

7．1 系统误差的数字修正方法 166

7 误差修正技术 166

第三篇 166

7．1．2 用神经网络修正系统误差 169

7．1．3 非线性特性的校正方法 171

7．2 随机误差的数字滤波方法 175

7．2．1 限幅滤波 176

7．2．2 中位值滤波 176

7．2．3 平滑滤波 176

7．2．4 一阶惯性滤波 178

7．2．5 复合滤波 179

7．3 动态误差的数字修正方法 179

7．3．1 频域修正法 179

7．3．2 数值微分修正法 183

参考文献 185

8 信号处理技术 187

8．1 周期图法 187

8．1．1 功率谱估计 187

8．1．2 频谱校正方法 188

8．1．3 应用举例 192

8．2 最大熵谱分析法 197

8．2．1 问题的提出 197

8．2．2 信号模型与自回归分析 198

8．2．3 莱文森递推算法 200

8．2．4 伯格递推算法 201

8．2．5 周期图法与最大熵谱法的比较 202

8．3 自适应陷波滤波方法 203

8．3．1 基本原理 203

8．3．2 递归预测误差算法的公式推导 203

8．3．3 仿真结果 205

8．3．4 实测结果 205

8．4 小波变换方法 206

8．4．1 连续小波变换 207

8．4．2 几种常见的基本小波 209

8．4．3 离散小波变换与二进小波变换 211

8．4．4 涡街信号的小波分析 214

参考文献 215

第四篇 218

9 自动测量技术新进展 218

9．1 软测量技术 218

9．1．1 辅助变量的选取 218

9．1．2 测量数据的处理 219

9．1．3 软测量模型的建立 220

9．1．4 软仪表的在线校正 221

9．1．5 软测量的工业应用 222

9．2 模型化测量方法 222

9．2．1 概述 222

9．2．2 基于MBM的动态称重 223

9．2．3 基于MBM的畸变电功率测量 225

9．3 虚拟仪器 227

9．3．1 概述 227

9．3．2 系统构成 228

9．3．3 软件结构 230

9．3．4 软件开发平台 232

9．4 模糊传感器 234

9．4．1 前言 234

9．4．2 模糊传感器的理论基础 234

9．4．3 应用举例 236

参考文献 237