现代检测与控制技术PDF电子书下载

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 6

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

4.5　LabVIEW简介 81

思考题和习题 83

第2篇　控制技术 86

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