第1章 绪论 1
1.1 智能检测与控制技术概述 1
1.1.1 检测技术 1
1.1.2 智能的概念 2
1.1.3 智能检测 2
1.1.4 智能控制 3
1.1.5 智能检测与控制系统的组成 4
1.2 智能检测与控制技术的应用 4
1.2.1 用于数据采集与处理 4
1.2.2 用于生产控制 5
1.2.3 用于生产调度管理 7
思考与练习 8
第2章 检测误差与数据处理 9
2.1 检测误差的概念 9
2.1.1 检测误差的表示方法 9
2.1.2 检测误差的分类 10
2.2 随机误差 11
2.2.1 随机误差及处理 11
2.2.2 随机误差的正态分布规律 11
2.2.3 真实值与算术平均值 12
2.2.4 随机误差的估算 12
2.3 系统误差 14
2.3.1 系统误差的判别 14
2.3.2 系统误差的消除 15
2.4 粗大误差 15
2.4.1 粗大误差的判别 15
2.4.2 坏值的舍弃 16
2.5 不等精度直接测量的数据处理方法 16
2.5.1 权的概念 17
2.5.2 加权算术平均值 17
2.6 间接测量的数据处理方法 17
2.6.1 绝对误差和相对误差的合成 17
2.6.2 标准差的合成 18
2.7 检测系统的基本特性 19
2.7.1 检测系统的静态特性 19
2.7.2 检测系统的动态特性 21
思考与练习 25
第3章 非电量检测 27
3.1 力、力矩和压力的测量 27
3.1.1 力的测量 27
3.1.2 力矩的测量 28
3.1.3 压力的测量 29
3.2 位移、物位和厚度的测量 32
3.2.1 位移的测量 32
3.2.2 物位的测量 35
3.2.3 厚度的测量 36
3.3 速度、转速和加速度的测量 36
3.3.1 速度与转速的测量 36
3.3.2 加速度的测量 38
3.4 振动的测量 39
3.4.1 振动与振动的测量 39
3.4.2 振动参量的测量 40
3.5 温度的测量 41
3.5.1 热电偶的工作原理 41
3.5.2 热电阻的工作原理 43
3.6 噪声的测量 45
3.6.1 噪声测量的主要参数 45
3.6.2 噪声的分析方法 45
3.6.3 噪声的测量方法 46
思考与练习 47
第4章 微弱信号检测 48
4.1 微弱信号检测的基本概念及噪声 48
4.1.1 微弱信号检测的基本概念 48
4.1.2 噪声 48
4.2 微弱信号检测方法 55
4.2.1 微弱信号的时域检测方法 55
4.2.2 微弱信号的频域检测方法 56
4.3 微弱信号检测技术 57
4.3.1 电容检测 57
4.3.2 压阻检测 58
4.3.3 压电检测 59
4.3.4 隧道检测 60
4.3.5 热流式检测 62
4.3.6 谐振式检测 63
4.3.7 光纤式检测 66
4.3.8 混沌检测 69
思考与练习 72
第5章 无损检测技术 73
5.1 无损检测技术概述 73
5.1.1 无损检测技术的概念及应用特点 73
5.1.2 无损检测技术的发展 74
5.2 超声波检测 76
5.2.1 超声波检测简介 76
5.2.2 超声场的特性 77
5.2.3 超声波的传播 78
5.2.4 超声波检测方法 81
5.2.5 超声波探伤仪 82
5.2.6 超声波检测的应用 85
5.3 射线检测 87
5.3.1 射线检测的物理基础 87
5.3.2 射线通过物质的衰减规律 87
5.3.3 X射线检测 89
5.3.4 γ射线检测及中子射线检测简介 96
5.3.5 射线的防护 96
5.4 磁粉检测 97
5.4.1 磁粉检测简介 97
5.4.2 磁粉检测的物理基础 98
5.4.3 磁化方法 102
5.4.4 磁粉检测设备 105
5.4.5 磁粉检测材料 108
5.4.6 磁粉检测的应用 113
5.5 渗透检测 115
5.5.1 渗透检测简介 115
5.5.2 渗透检测的相关知识 117
5.5.3 渗透检测操作 123
5.5.4 渗透检测设备 126
5.6 涡流检测 128
5.6.1 涡流检测的基本原理及涡流的趋肤效应 128
5.6.2 涡流检测的阻抗分析法 130
5.6.3 涡流检测装置 135
5.6.4 涡流检测的应用 137
5.6.5 涡流检测技术的新发展 139
5.7 红外检测 139
5.7.1 红外无损检测基础 139
5.7.2 红外无损检测方法 143
5.7.3 红外无损检测仪器 143
5.7.4 红外无损检测的应用 144
5.7.5 红外无损检测技术的发展 146
思考与练习 146
第6章 信号的调理及处理 147
6.1 信号调理电路 147
6.1.1 信号放大电路 148
6.1.2 信号滤波电路 152
6.1.3 信号转换电路 156
6.1.4 信号的非线性校正与补偿 167
6.1.5 调制与解调 171
6.2 多传感器信息融合 172
6.2.1 信息融合的基本概念 172
6.2.2 信息融合的基本原理 174
思考与练习 176
第7章 抗干扰技术 178
7.1 常见干扰源分析 178
7.1.1 干扰的定义及来源 178
7.1.2 干扰的类型 179
7.1.3 干扰信号的耦合方式 180
7.2 常用的抑制干扰措施 181
7.2.1 屏蔽抗干扰技术 181
7.2.2 隔离抗干扰技术 182
7.2.3 接地抗干扰技术 184
7.3 电磁兼容 185
7.3.1 电磁兼容性的含义 185
7.3.2 电磁兼容性设计 185
7.3.3 电磁干扰滤波器 189
7.3.4 抑制开关电源中的电磁干扰 191
7.3.5 计算机系统中的电磁兼容技术 195
7.4 软件抗干扰措施 196
7.4.1 数字滤波技术 196
7.4.2 指令冗余技术 197
7.4.3 软件陷阱技术 197
7.4.4 程序运行监视系统 198
思考与练习 199
第8章 检测系统的可靠性技术 200
8.1 可靠性技术基础 200
8.1.1 可靠性的定义及特点 200
8.1.2 可靠性特征量 201
8.2 可靠性设计 209
8.2.1 可靠性设计的重要性 209
8.2.2 可靠性设计的程序和原则 209
8.2.3 系统的可靠性框图模型及计算 210
8.3 可靠性管理 217
8.3.1 可靠性管理的意义及特点 217
8.3.2 可靠性标准、情报与保证 218
8.3.3 可靠性管理的实施 218
8.4 可靠性试验 220
8.4.1 环境试验概述 220
8.4.2 可靠性试验实例 222
8.5 敏感元件及传感器的失效分析 224
8.5.1 失效分析概述 224
8.5.2 失效分析方法 226
思考与练习 230
第9章 智能控制技术 231
9.1 概述 231
9.1.1 智能控制的产生与发展 231
9.1.2 智能控制的定义 232
9.1.3 智能控制的特点 232
9.1.4 智能控制器的设计特点和一般结构 232
9.2 模糊控制 233
9.2.1 模糊控制概况 233
9.2.2 模糊控制的理论及特点 234
9.2.3 模糊控制的原理 234
9.2.4 模糊控制系统的工作原理 235
9.3 神经网络控制 235
9.3.1 神经网络控制概述 235
9.3.2 生物神经元模型 236
9.3.3 人工神经元模型 237
9.3.4 人工神经网络模型 239
9.3.5 人工神经网络的学习方法 240
9.3.6 前馈型神经网络 242
9.3.7 反馈型神经网络 245
9.4 专家控制系统 249
9.4.1 专家系统概述 249
9.4.2 专家控制系统的特点和工作原理 255
9.4.3 建造专家系统的步骤及专家控制器的设计原则 257
9.5 学习控制系统 260
9.5.1 研究学习控制系统的意义 260
9.5.2 学习控制系统的发展 260
9.5.3 学习控制系统的机理 261
9.5.4 学习控制系统的方案 261
9.5.5 基于模式识别的学习控制 262
9.5.6 迭代学习控制 262
9.5.7 重复学习控制 262
9.5.8 基于神经网络的学习控制 262
9.6 仿人智能控制 263
9.6.1 仿人控制的原理 263
9.6.2 仿人控制器的原型算法 264
9.6.3 仿人控制器的智能属性与设计依据 265
思考与练习 265
参考文献 267