自動檢測技術及儀表控制系統（第三版）

《自動檢測技術及儀表控制系統（第三版）》是化學工業出版社出版圖書。

基本介紹

• 中文名：自動檢測技術及儀表控制系統（第三版）
• 作者：張毅、張寶芬、曹麗、彭黎輝
• 出版時間：2012年9月
• 頁數：290 頁
• ISBN：978-7-122-14580-2
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• 版次：3版1次

內容簡介

全書分為五篇共20章。第一篇中第1、2章介紹檢測和儀表的基本知識及誤差分析方法，第3章介紹檢測技術基本方法；第二篇中第4章~第9章分別介紹溫度、壓力、流量、物位、機械量、成分分析等參數的檢測方法；第三篇中第10章介紹自動化儀表特性及發展，第11章~第14章分別介紹儀表系統中的變送、顯示、調節和執行等單元；第四篇中第15章、第16章分析和討論由儀表構成的計算機控制系統和現場匯流排控制系統的相關技術及其發展趨勢；第五篇中第17章~第20章介紹現代檢測與儀表技術。

本書作為高校自動化及相關專業的本科生教材，亦可滿足相關研究生和工程技術人員的需要。

目錄

第一篇基礎知識引論

1緒論1

11檢測儀表控制系統1

111典型檢測儀表控制系統1

112檢測儀表控制系統結構分析2

12基本概念3

121測量範圍、上下限及量程3

122零點遷移和量程遷移3

123靈敏度和解析度4

124誤差4

125精確度5

126滯環、死區和回差5

127重複性和再現性6

128可靠性6

13檢測儀表技術發展趨勢7

思考題與習題7

2誤差分析基礎及測量不確定度8

21檢測精度8

22誤差分析的基本概念8

221真值、測量值與誤差的關係8

222幾種誤差的定義9

223測量的準確度與精密度9

23誤差原因分析9

24誤差分類10

25誤差的統計處理10

251隨機誤差機率及機率密度函式的性質11

252常態分配函式及其特徵點11

253置信區間與置信機率12

26誤差傳遞法則13

261誤差傳遞法則13

262不等精度測量的加權及其誤差14

27誤差估計14

271平均值的誤差表示方法14

272平均值與標準偏差的無偏估計15

273測量次數少的誤差估計15

28粗大誤差檢驗16

29測量不確定度16

291測量不確定度的由來16

292測量不確定度的分類17

293測量不確定度的評定方法18

210最小二乘法及其套用20

2101最小二乘法原理20

2102最小二乘法在多元間接檢測中的套用20

2103最小二乘法在曲線擬合中的套用22

思考題與習題23

3檢測技術及方法分析24

31檢測方法及其基本概念24

311開環型檢測與閉環型檢測24

312直接檢測與間接檢測25

313絕對檢測與比較檢測25

314偏差法與零位法25

315強度變數檢測與容量變數檢測26

316微差法26

317替換法26

318能量變換與能量控制型檢測元件26

319主動探索與信息反饋型檢測27

32檢測系統模型與結構分析27

321檢測系統的基本功能27

322信號轉換模型與信號選擇性27

323檢測系統的結構分析28

33提高檢測精度的方法30

331時域信號選擇方法30

332頻域信號選擇方法30

34多元化檢測技術32

341多元檢測與檢測方程式32

342多元複合檢測33

343多元識別檢測34

344構造化檢測35

345多點時空檢測35

思考題與習題36

第二篇過程參數檢測技術

4溫度檢測37

41測溫方法及溫標37

411測溫原理及方法37

412溫標37

42接觸式測溫39

421熱電偶測溫39

422熱電阻測溫45

423集成溫度感測器50

43非接觸式測溫51

431輻射測溫原理51

432輻射測溫儀表的基本組成及常用方法51

433輻射測溫儀表52

434輻射測溫儀表的表觀溫度54

44光纖溫度感測器54

441液晶光纖溫度感測器55

442螢光光纖溫度感測器55

443半導體光纖溫度感測器55

444光纖輻射溫度計55

45測溫實例56

451管道內流體溫度的測量56

452煙道中煙氣溫度的測量56

453非接觸法測量物體表面溫度57

思考題與習題57

5壓力檢測59

51壓力單位及壓力檢測方法59

511壓力的單位59

512壓力的幾種表示方法59

513壓力檢測的主要方法及分類60

52常用壓力檢測儀表61

521彈性壓力計61

522力平衡式壓力計64

523壓力感測器64

53測壓儀表的使用及壓力檢測系統68

531測壓儀表的使用68

532壓力檢測系統69

思考題與習題70

6流量檢測72

61流量檢測基本概念72

611流量的概念和單位72

612流量測量涉及的流體力學基本概念72

613流量檢測方法及流量計分類74

62體積流量檢測方法76

621容積式流量計76

622差壓式流量計78

623速度式流量計88

63質量流量檢測方法92

631間接式質量流量測量方法92

632直接式質量流量計94

64流量標準裝置96

641液體流量標準裝置96

642氣體流量標準裝置97

思考題與習題98

7物位檢測99

71物位的定義及物位檢測儀表的分類99

711物位的定義99

712物位檢測儀表的分類99

72常用物位檢測儀表100

721靜壓式液位檢測儀表100

722浮力式物位檢測儀表102

723其他物位測量儀表104

73影響物位測量的因素108

731液位測量的特點108

732料位測量的特點108

733界位測量的特點109

思考題與習題109

8機械量檢測110

81模擬式位移檢測110

811電容式位移檢測方法110

812電感式位移檢測方法112

813差動變壓器位移檢測方法113

814光纖位移檢測方法114

82光學數字式位移檢測114

821光柵標尺114

822莫爾條紋標尺115

823雷射掃描測長與圖像檢測115

83轉速檢測116

831離心力檢測法116

832光電碼盤轉速檢測法116

833空間濾波器式檢測法117

84力的檢測方法118

841金屬應變元件118

842半導體應變元件120

843壓電效應120

844壓敏導電橡膠121

85加速度與振動檢測121

851加速度檢測原理121

852動電型振動檢測方法124

853微機械加速度感測元件125

思考題與習題125

9成分分析儀表126

91成分分析方法及分析系統的構成126

911成分分析方法及分類126

912自動分析系統的構成126

92幾種工業用成分分析儀表127

921熱導式氣體分析器127

922紅外線氣體分析器129

923氧化鋯氧分析器130

924氣相色譜儀132

925半導體氣敏感測器134

926工業酸度計137

93濕度的檢測139

931濕度的表示方法及濕度檢測的特點139

932乾濕球濕度計140

933電解質系濕敏感測器140

934陶瓷濕敏感測器141

935高分子聚合物濕敏感測器141

思考題與習題142

第三篇儀表系統分析

10儀表系統及其理論分析143

101儀表發展概況143

102常用儀表分類及特性144

1021常用儀表分類144

1022電動單元組合儀表及DDZⅡ型和DDZⅢ型儀表比較145

103儀表輸入輸出靜態特性分析146

1031輸入輸出特性分析146

1032儀表特性線性化處理分析147

104儀表系統建模148

1041時域模型148

1042頻域模型149

1043離散模型150

105儀表系統時域分析151

1051時域分析指標151

1052階躍擾動動態特性分析152

1053等速擾動動態特性分析152

106儀表系統頻域分析153

1061正弦擾動動態特性分析153

1062頻率回響Bode圖分析154

1063頻帶分析155

107混合儀表系統淺析156

1071混合儀表系統建模156

1072時域分析157

1073頻域分析157

思考題與習題158

11變送單元159

111常用變送器工作原理159

1111常用變送器結構分析159

1112力矩平衡式原理160

1113橋式電路原理160

1114差動方式原理161

112DDZⅢ型差壓變送器162

113DDZⅢ型溫度變送器165

1131直流毫伏輸入電路165

1132熱電偶輸入電路166

1133熱電阻輸入電路167

114新型變送器168

1141微電子式變送器168

1142數字式變送器169

思考題與習題170

12顯示單元171

121顯示儀表工作原理171

1211顯示儀表結構分析171

1212電位差計式自動平衡原理172

1213電橋式自動平衡原理172

1214差動變壓器式自動平衡原理173

122傳統顯示及記錄儀表173

1221電位差計式自動平衡顯示儀表173

1222電橋式自動平衡顯示儀表174

123數字式顯示及記錄儀表177

1231數字模擬混合記錄儀177

1232全數字式記錄儀179

思考題與習題180

13調節控制單元181

131常規控制規律181

1311典型控制系統181

1312基本控制規律182

1313常規控制規律183

1314實用PID控制規律的構成186

132調節器控制規律的實現188

1321DDZⅢ型調節器PID控制規律的實現188

1322數字式調節器控制規律的實現193

133常規調節器基本電路分析195

1331DDZⅢ型調節器基本電路分析195

1332數字式調節器基本電路分析196

134可程式序調節器198

1341可程式序調節器的工作原理198

1342程式控制規律的構成和實現200

135先進調節器201

1351增強型調節器201

1352改進型PID控制算法203

思考題與習題204

14執行單元206

141執行器工作原理206

1411執行器分類與比較206

1412執行器基本構成及工作原理206

142氣動執行器207

1421氣動執行器基本構成207

1422閥門定位器208

143電動執行器209

144調節閥210

1441調節閥工作原理210

1442調節閥結構及分類211

1443調節閥的流量特性213

1444調節閥的流量係數214

思考題與習題214

第四篇系統控制技術

15計算機儀表控制系統216

151儀表控制系統216

1511閉環迴路控制系統216

1512閉環迴路連續特性分析217

1513閉環迴路數位化離散分析217

1514閉環迴路控制系統網路化分析218

152計算機控制系統220

1521計算機控制系統的發展和評價220

1522集中控制系統221

1523集散控制系統221

1524分散式控制系統222

153計算機控制系統發展趨勢223

1531控制系統的控制網路化223

1532控制系統的系統扁平化224

思考題與習題225

16現場匯流排控制系統227

161現場匯流排控制系統的發展227

1611現場匯流排的產生227

1612現場匯流排系統的發展過程227

1613底層匯流排系統228

1614現場匯流排控制系統特徵229

162主要現場匯流排系統230

1621CAN匯流排系統230

1622LonWorks匯流排系統232

1623ProfiBus匯流排系統233

1624FF匯流排系統234

163現場匯流排控制系統236

1631現場匯流排單元設備236

1632現場匯流排控制系統結構237

1633現場匯流排系統集成與擴展238

164現場匯流排控制系統發展趨勢241

1641控制系統的組織重構化241

1642控制系統的工作協調化241

思考題與習題242

第五篇現代檢測與儀表技術

17虛擬儀器243

171虛擬儀器概念及發展243

172虛擬儀器結構和硬體模組244

173虛擬儀器的軟體技術246

思考題與習題248

18軟測量方法及技術249

181軟測量概述249

182基於統計方法的軟測量方法250

183基於狀態估計的軟測量方法252

184基於神經元網路技術的軟測量方法252

185軟測量方法套用實例253

思考題與習題257

19多感測器數據融合技術258

191多感測器數據融合概念258

192多感測器數據融合框架259

1921多感測器數據融合中的感測器工作方式259

1922多感測器數據融合結構261

193多感測器數據融合算法262

1931基於Kalman濾波的多感測器數據融合方法262

1932基於貝葉斯決策的多感測器數據融合方法266

1933基於DS證據論的多感測器數據融合方法267

194多感測器數據融合套用實例270

思考題與習題272

20感測器網路273

201感測器網路的產生與發展273

2011感測器網路273

2012感測器網路的構成274

2013感測器網路的發展274

202感測器網路功能與特點275

2021感測器網路主要功能275

2022感測器網路主要特點276

203感測器網路關鍵技術277

2031自組織網路體系結構277

2032自組織路由算法278

2033信道接入技術279

2034電源管理技術279

2035微型化技術279

2036檢測與數據融合技術279

204感測器網路的延展和套用280

2041物聯網280

2042車聯網282

2043感測器網路套用案例分析283

思考題與習題288

參考文獻289