自动检测技术及应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 检测技术的概念 1

1.2 检测系统的组成 2

1.3 检测系统的分类 3

1.3.1 按检测参量分类 3

1.3.2 按检测原理分类 3

1.3.3 按检测方法分类 3

1.3.4 按使用性质分类 4

1.4 检测技术的发展 4

1.5 学习检测技术的目的 5

思考题与习题 6

第2章 检测技术基础知识 7

2.1 误差分析基础 7

2.1.1 测量参照值 7

2.1.2 误差的表示方法 8

2.1.3 误差的分类 10

2.2 误差的数据处理 11

2.2.1 随机误差的处理方法 11

2.2.2 系统误差的消除方法 17

2.2.3 粗大误差的判别与舍弃 21

2.2.4 测量误差的合成 22

2.3 检测系统基本特性 24

2.3.1 检测系统静态特性 24

2.3.2 检测系统动态特性 28

思考题与习题 32

第3章 温度检测 35

3.1 概述 35

3.1.1 温度及其测量原理 35

3.1.2 温标及其表示方法 35

3.1.3 测温方式及其原理 37

3.2 热膨胀式测温 38

3.2.1 玻璃管液体温度计 38

3.2.2 双金属温度计 39

3.2.3 压力式温度计 40

3.3 热电偶测温 41

3.3.1 热电偶测温原理 41

3.3.2 热电偶的应用定则 43

3.3.3 常用热电偶种类 44

3.3.4 热电偶的冷端温度补偿 46

3.3.5 热电偶的结构 49

3.3.6 热电偶的测温回路 51

3.4 热电阻测温 51

3.4.1 热电阻测温原理 51

3.4.2 常用热电阻种类 52

3.4.3 热电阻的结构 53

3.4.4 热电阻测温电路 54

3.4.5 热敏电阻 55

3.5 集成温度传感器测温 57

3.5.1 集成温度传感器的基本工作原理 58

3.5.2 电压输出型温度传感器 58

3.5.3 电流输出型集成温度传感器 58

3.6 非接触式测温 60

3.6.1 辐射温度计 61

3.6.2 亮度温度计 61

3.6.3 比色温度计 62

3.7 工程应用 62

3.7.1 整机电路组成 62

3.7.2 前向通道电路设计 63

思考题与习题 65

第4章 压力检测 66

4.1 概述 66

4.1.1 压力单位及表示方法 66

4.1.2 压力检测方法及分类 67

4.2 应变式压力测量 70

4.2.1 电阻应变片的工作原理 71

4.2.2 电阻应变片的结构与种类 71

4.2.3 应变片的特性 72

4.2.4 电阻应变片的测量电路 74

4.2.5 应变式压力传感器的应用 76

4.3 压阻式压力测量 77

4.3.1 压阻式传感器的工作原理 78

4.3.2 压阻式传感器类型 78

4.3.3 测量电路及温度补偿 79

4.3.4 压阻式压力传感器的应用 80

4.4 电容式压力测量 81

4.4.1 电容器的结构及电容量 81

4.4.2 单电容压力传感器 82

4.4.3 差动式电容压力传感器 82

4.4.4 电容式传感器的测量电路 83

4.4.5 电容式压力传感器的应用 83

4.5 压电式压力测量 84

4.5.1 压电效应 84

4.5.2 压电式传感器的测量电路 84

4.5.3 压电式压力传感器的应用 87

4.6 集成式压力测量 88

4.6.1 压阻式集成压力传感器 88

4.6.2 电容式集成压力传感器 88

4.7 压力检测仪表的使用 89

4.7.1 测压仪表的选用 89

4.7.2 测压仪表的连接 90

4.7.3 测压仪表的校验 90

思考题与习题 91

第5章 流量检测 93

5.1 概述 93

5.1.1 流量的概念 93

5.1.2 流量的检测方法 94

5.2 容积式流量计 95

5.2.1 椭圆齿轮流量计 95

5.2.2 腰轮流量计 96

5.2.3 旋转活塞流量计 97

5.2.4 刮板流量计 97

5.2.5 容积式流量计的应用 98

5.3 差压式流量计 99

5.3.1 节流式流量计 99

5.3.2 转子流量计 107

5.4 速度式流量计 109

5.4.1 涡轮流量计 109

5.4.2 电磁流量计 110

5.5 质量流量计 112

5.5.1 推导式质量流量测量 112

5.5.2 直接式质量流量测量 114

5.6 工程应用 115

5.6.1 整机电路组成 115

5.6.2 检测电路 115

5.6.3 检测算法 116

思考题与习题 116

第6章 物位检测 118

6.1 概述 118

6.1.1 物位的定义 118

6.1.2 常用物位检测方法 118

6.2 静压式液位计 119

6.2.1 测量原理 119

6.2.2 零点迁移 120

6.2.3 安装方式 123

6.3 浮力式液位计 124

6.3.1 钢带浮子式液位计 124

6.3.2 磁浮子式液位计 124

6.3.3 浮筒式液位计 125

6.4 超声波物位计 127

6.4.1 声波的组成 127

6.4.2 测量原理 127

6.4.3 应用举例 128

6.5 电容式物位计 129

6.5.1 测量原理 129

6.5.2 电容式液位计 130

6.5.3 电容式料位计 131

6.5.4 应用举例 131

6.6 射频式物位计 132

6.7 物位开关 133

6.7.1 测量原理及分类 133

6.7.2 微波式物位开关 134

6.7.3 电导式物位开关 135

6.8 工程应用 137

6.8.1 系统概述 138

6.8.2 硬件电路 138

6.8.3 程序设计 139

思考题与习题 140

第7章 成分分析检测 141

7.1 概述 141

7.1.1 成分分析原理及分类 141

7.1.2 自动分析仪表系统的构成 142

7.2 热导式气体分析仪 142

7.2.1 热导率概念 143

7.2.2 工作原理 143

7.3 红外式气体分析仪 145

7.3.1 工作原理 145

7.3.2 应用举例 146

7.4 半导体气敏传感器 146

7.4.1 概述 146

7.4.2 工作原理 147

7.4.3 应用举例 148

7.5 氧量分析仪 149

7.5.1 工作原理 149

7.5.2 工作条件及安装方式 151

7.5.3 应用举例 151

7.6 色谱分析仪 152

7.6.1 工作原理 153

7.6.2 应用举例 154

7.7 湿度检测 155

7.7.1 湿度的含义与表示方法 155

7.7.2 干湿球湿度计的工作原理 156

7.7.3 汽车后窗自动除湿装置 157

7.8 工程应用 158

思考题与习题 159

第8章 位移检测 160

8.1 概述 160

8.1.1 位移传感器的类型 160

8.1.2 位移传感器性能比较 160

8.2 电容式位移测量 161

8.2.1 工作原理 161

8.2.2 测量电路 163

8.2.3 应用举例 165

8.3 自感式位移测量 165

8.3.1 测量原理 166

8.3.2 差动式结构 166

8.3.3 测量电路 167

8.3.4 应用举例 168

8.4 互感式位移测量 169

8.4.1 测量原理 169

8.4.2 输出特性 170

8.4.3 测量电路 171

8.4.4 应用举例 173

8.5 光栅式位移测量 173

8.5.1 光栅的结构与种类 173

8.5.2 工作原理 174

8.5.3 辨向与细分电路 175

8.5.4 应用举例 177

思考题与习题 178

第9章 转速检测 179

9.1 概述 179

9.1.1 转速的定义 179

9.1.2 转速测量方法 179

9.2 离心式转速测量 180

9.3 测速发电机 181

9.3.1 结构与种类 181

9.3.2 测速原理 182

9.4 磁电式转速测量 182

9.4.1 电磁感应原理 182

9.4.2 变磁通式磁电传感器 183

9.5 霍尔式转速测量 184

9.5.1 霍尔效应 184

9.5.2 霍尔元件 184

9.5.3 测量电路 185

9.6 光电式转速测量 186

9.6.1 光电式传感器 186

9.6.2 测量电路 187

9.7 旋转编码器式转速测量 187

9.7.1 结构与分类 187

9.7.2 绝对编码器 188

9.7.3 增量编码器 190

9.8 工程应用 191

9.8.1 M法测转速 191

9.8.2 T法测转速 191

思考题与习题 192

第10章 现代检测技术 193

10.1 虚拟仪器 193

10.1.1 虚拟仪器概述 193

10.1.2 虚拟仪器系统的构成及其特点 194

10.1.3 虚拟仪器在测控系统中的应用 196

10.2 软测量技术 197

10.2.1 软测量技术概述 197

10.2.2 软测量技术的实现方法 198

10.2.3 软测量仪表的工业应用 201

10.3 传感器网络 202

10.3.1 传感器网络的定义和组成 202

10.3.2 传感器网络的功能与特点 203

10.3.3 传感器网络的关键技术 205

10.3.4 传感器网络的延展和应用 207

10.4 视觉检测技术 210

10.4.1 视觉检测系统组成 211

10.4.2 视觉检测系统的应用 215

思考题与习题 216

附录A 常用铂铑10-铂热电偶（S型）E（t）分度表 217

附录B 铂热电阻（Pt100型）R（t）分度表 222

参考文献 225