现代检测技术PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1 测量技术的作用、地位与任务 1

1.2 测量技术与测量系统的发展历程概述 8

1.3 若干名词术语的词义辨析 12

1.4 本书导读 14

思考题与练习题 15

第2章 测量系统及其特性 16

2.1 测量系统的构成 16

2.1.1 检出部分 17

2.1.2 信号变换部分 19

2.1.3 分析处理部分 19

2.1.4 通信接口与总线部分 20

2.1.5 主控软件 20

2.2 测量方法分类 21

2.2.1 直接测量与间接测量 21

2.2.2 偏移法与零位法测量 22

2.2.3 差动式测量 23

2.2.4 随动跟踪测量 24

2.2.5 主动探索与信息反馈型检测 24

2.3 静态测量与静态指标 25

2.3.1 非线性误差 25

2.3.2 灵敏度 26

2.3.3 分辨力 26

2.3.4 量程和动态范围 26

2.3.5 回程误差、重复性、死区与漂移 26

2.4 测量系统的动态特性及指标 27

2.5 测量误差与测量误差数据处理 31

2.5.1 测量误差 31

2.5.2 测量误差数据处理 34

2.5.3 有效数字 38

2.6 最小二乘法原理与回归分析方法简介 38

2.6.1 最小二乘法原理 38

2.6.2 回归分析 39

2.6.3 回归方程的方差分析及其显著性检验 40

2.7 量制与量纲 42

2.7.1 概述 42

2.7.2 国际单位制 42

思考题与练习题 44

第3章 传感器技术 46

3.1 传感器概述 46

3.1.1 传感器基本概念 46

3.1.2 传感器的构成 47

3.1.3 传感器的分类 48

3.2 长度及线位移传感器 49

3.2.1 电感位移传感器 50

3.2.2 电容位移传感器 54

3.2.3 光栅式位移传感器 59

3.2.4 激光干涉测量系统 62

3.3 角度及角位移传感器 64

3.3.1 圆光栅传感器 64

3.3.2 光电编码器 65

3.4 测距传感器 69

3.4.1 激光测距传感器 69

3.4.2 超声波测距传感器 70

3.5 力传感器 71

3.5.1 电阻应变式力传感器 71

3.5.2 压电式力传感器 72

3.6 压力传感器 77

3.6.1 电阻应变式压力传感器 77

3.6.2 压阻式压力传感器 78

3.6.3 电感式压力传感器 79

3.6.4 电容式压力传感器 80

3.6.5 压电式压力传感器 80

3.7 速度及加速度传感器 81

3.7.1 速度传感器 81

3.7.2 加速度传感器 83

3.8 温度传感器 87

3.8.1 热电偶温度传感器 87

3.8.2 热电阻温度传感器 90

3.8.3 辐射式温度传感器 92

3.9 流量传感器 93

3.9.1 差压式流量传感器 93

3.9.2 流阻式流量传感器 94

3.9.3 测速式流量传感器 96

3.9.4 振动式流量传感器 98

3.9.5 质量流量计 100

3.10 电磁量传感器 101

3.10.1 光纤电流传感器 101

3.10.2 霍尔电流传感器 103

3.10.3 磁敏传感器 105

思考题与练习题 106

第4章 电信号的变换与处理技术 108

4.1 电压和电流放大变换电路 108

4.1.1 传感器的等效电路 109

4.1.2 同相输入和反相输入比例电路 110

4.1.3 电流电压转换电路 111

4.1.4 差分放大与仪用放大器 111

4.1.5 真有效值电路 113

4.2 测量电桥及其放大电路 114

4.2.1 测量电桥 114

4.2.2 电桥放大器 115

4.3 噪声抑制技术 117

4.3.1 噪声的一般性质 117

4.3.2 相敏检波技术 117

4.3.3 模拟滤波技术 120

4.4 模拟-数字转换技术 124

4.4.1 采样与量化 124

4.4.2 模-数转换器的主要性能指标及原理 125

4.5 电压/频率、电压/电流变换技术 130

4.5.1 电压/频率转换 130

4.5.2 电压/电流变换 131

4.6 干扰抑制技术 132

4.6.1 干扰的传播途径 132

4.6.2 抗干扰措施 134

思考题与练习题 141

第5章 计算机辅助测量系统及网络化测量系统 142

5.1 现场总线和仪器总线 142

5.1.1 测量系统的发展概述 142

5.1.2 仪器总线 143

5.1.3 现场总线 144

5.2 GPIB总线及其应用 146

5.2.1 GPIB总线技术概述 146

5.2.2 GPIB总线构成 148

5.2.3 十种接口功能 149

5.2.4 GPIB总线系统中的消息 150

5.2.5 IEEE 488.2标准和SCPI简介 151

5.2.6 GPIB总线的应用 152

5.3 VXI总线及其应用 152

5.3.1 VXI总线系统的机械结构 153

5.3.2 VXI系统的总线构成 153

5.3.3 VXI总线系统的资源管理 156

5.3.4 VXI总线系统的体系结构 156

5.3.5 VXI总线系统的通信协议 158

5.3.6 VXI总线的应用 161

5.4 CAN总线及其应用 162

5.4.1 CAN总线概述 162

5.4.2 CAN的通信参考模型 163

5.4.3 CAN总线信号的位电平 163

5.4.4 CAN的报文结构 164

5.4.5 错误类型和故障界定 166

5.4.6 CAN高层协议 167

5.4.7 CAN总线的应用 167

5.5 无线传感器网络 168

5.5.1 无线传感器网络的概念 169

5.5.2 无线传感器网络的特点 170

5.5.3 无线传感器网络的体系结构 171

5.5.4 ZigBee协议 172

5.5.5 无线传感器网络的应用 173

思考题与练习题 174

第6章 现代信息处理方法在测量技术中的应用 176

6.1 数字滤波方法 177

6.1.1 限幅滤波 177

6.1.2 中值滤波 177

6.1.3 平滑滤波 177

6.1.4 一阶惯性滤波 179

6.2 人工神经网络在测量中的应用 179

6.2.1 人工神经网络信号处理简述 179

6.2.2 人工神经网络 180

6.2.3 BP模型及其应用 181

6.3 模糊数学方法在测量中的应用 182

6.3.1 概述 182

6.3.2 基本定义和定理 183

6.3.3 模糊检测技术应用实例 185

6.4 基于相关原理的测量方法 186

6.4.1 信号的自相关处理 186

6.4.2 信号的互相关处理 187

6.4.3 相关检测应用举例 188

6.5 多传感器信息融合技术 189

6.5.1 概述 189

6.5.2 信息融合的贝叶斯方法 190

6.6 小波方法及其应用 191

6.6.1 对数变换 191

6.6.2 傅里叶变换 191

6.6.3 小波变换 192

6.6.4 应用举例 193

思考题与练习题 194

参考文献 195