目錄
第二版前言
第一版前言
第1章 檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ) 1
1.1 基礎(chǔ)知識(shí) 1
1.1.1 概述 1
1.1.2 檢測(cè)儀表(傳感器)的品質(zhì)指標(biāo) 3
1.1.3 量值傳遞與儀表的校準(zhǔn) 8
1.2 測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ) 10
1.2.1 測(cè)量誤差及其分類(lèi) 10
1.2.2 系統(tǒng)誤差的消除方法 14
1.2.3 隨機(jī)誤差及其估算 16
1.2.4 測(cè)量誤差的合成及最小二乘法的應(yīng)用 21
1.2.5 測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理 28
1.3 智能檢測(cè)系統(tǒng) 35
1.3.1 智能檢測(cè)系統(tǒng)中的傳感器 35
1.3.2 數(shù)據(jù)采集 40
1.3.3 輸入輸出通道處理電路 45
1.3.4 智能檢測(cè)系統(tǒng)中的軟件 48
第2章 熱敏元件、溫度傳感器及應(yīng)用 49
2.1 熱電偶 49
2.1.1 熱電效應(yīng) 49
2.1.2 熱電偶的基本法則 52
2.1.3 熱電偶冷端溫度及其補(bǔ)償 54
2.2 熱電阻 59
2.2.1 鉑電阻 60
2.2.2 銅熱電阻 60
2.2.3 其他熱電阻 60
2.3 熱敏電阻 61
2.3.1 NTC熱敏電阻的溫度特性 61
2.3.2 NTC熱敏電阻的溫度系數(shù) 62
2.3.3 NTC熱敏電阻的伏安特性 62
2.3.4 NTC熱敏電阻的安時(shí)特性 63
第3章 應(yīng)變式電阻傳感器及應(yīng)用 64
3.1 應(yīng)變式電阻傳感器的工作原理 64
3.2 測(cè)量電路 67
3.2.1 直流電橋 67
3.2.2 交流電橋 73
3.3 應(yīng)變式傳感器的溫度特性 75
3.3.1 使應(yīng)變片產(chǎn)生熱輸出的因素 75
3.3.2 電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法 76
3.4 應(yīng)變式電阻傳感器的應(yīng)用 78
3.4.1 幾種常見(jiàn)的彈性元件的應(yīng)變值ε與外作用力F之間的關(guān)系 78
3.4.2 應(yīng)變式電阻傳感器的應(yīng)用 80
第4章 電感式傳感器及應(yīng)用 82
4.1 變磁阻式傳感器 82
4.1.1 工作原理 82
4.1.2 輸出特性 83
4.1.3 測(cè)量電路 85
4.1.4 變磁阻式傳感器的應(yīng)用 87
4.2 差動(dòng)變壓器式傳感器 88
4.2.1 工作原理 88
4.2.2 基本特性 90
4.2.3 差動(dòng)變壓器式傳感器測(cè)量電路 90
4.2.4 差動(dòng)變壓式傳感器的應(yīng)用 94
4.3 電渦流式傳感器 94
4.3.1 工作原理 95
4.3.2 基本特性 95
4.3.3 電渦流形成范圍 96
4.3.4 電渦流式傳感器的應(yīng)用 98
第5章 電容式傳感器及應(yīng)用 101
5.1 電容式傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu) 101
5.1.1 變極距型電容式傳感器 101
5.1.2 變面積型電容式傳感器 103
5.1.3 變介質(zhì)型電容式傳感器 103
5.2 電容式傳感器的靈敏度和非線(xiàn)性 104
5.3 電容式傳感器的信號(hào)調(diào)節(jié)電路 106
5.3.1 運(yùn)算放大器式電路 106
5.3.2 電橋電路 107
5.3.3 脈沖寬度調(diào)制電路 108
5.3.4 調(diào)頻測(cè)量電路 110
5.4 電容器式傳感器的應(yīng)用 111
5.4.1 電容式位移傳感器 111
5.4.2 電容式荷重傳感器 112
5.4.3 電容式壓力傳感器 112
第6章 壓電傳感器及應(yīng)用 114
6.1 壓電效應(yīng) 114
6.1.1 壓電材料的主要特性參數(shù) 114
6.1.2 壓電晶體的壓電效應(yīng) 115
6.1.3 壓電陶瓷的壓電效應(yīng) 117
6.2 壓電方程 118
6.2.1 電場(chǎng)為零 118
6.2.2 應(yīng)力為零 119
6.3 電荷放大器 119
6.3.1 電荷放大器的輸出電壓 119
6.3.2 實(shí)際電荷放大器的運(yùn)算誤差 121
6.3.3 電荷放大器的下限截止頻率 122
6.3.4 電荷放大器的噪聲及漂移特性 123
6.4 壓電傳感器的應(yīng)用 124
6.4.1 壓電水下聲學(xué)接收換能器——水聽(tīng)器 124
6.4.2 壓電式加速度傳感器 128
6.4.3 壓電式壓力傳感器 131
第7章 光電與光纖傳感器及應(yīng)用 132
7.1 光電效應(yīng) 132
7.1.1 外光電效應(yīng) 132
7.1.2 內(nèi)光電效應(yīng) 132
7.2 光敏電阻 133
7.2.1 光敏電阻的原理和結(jié)構(gòu) 133
7.2.2 光敏電阻的主要參數(shù)和基本特性 134
7.2.3 光敏電阻與負(fù)載的匹配 136
7.3 光電池 138
7.3.1 光電池的結(jié)構(gòu)原理 138
7.3.2 基本特性 139
7.3.3 光電池的轉(zhuǎn)換效率及最佳負(fù)載匹配 141
7.4 光敏二極管和光敏三極管 142
7.4.1 光敏管的結(jié)構(gòu)和工作原理 142
7.4.2 光敏管的基本特性 143
7.4.3 光敏晶體管電路的分析方法 146
7.5 光電傳感器的類(lèi)型及應(yīng)用 147
7.5.1 光電傳感器的類(lèi)型 147
7.5.2 應(yīng)用 148
7.6 光纖傳感器 152
7.6.1 光導(dǎo)纖維導(dǎo)光的基本原理 153
7.6.2 光纖傳感器及其應(yīng)用 156
第8章 集成化與數(shù)字化傳感器及應(yīng)用 161
8.1 集成傳感器 161
8.1.1 概述 161
8.1.2 集成壓阻式傳感器 162
8.1.3 集成霍爾式傳感器 166
8.2 數(shù)字傳感器 183
8.2.1 概述 183
8.2.2 振弦式傳感器 183
8.2.3 壓電式諧振傳感器 187
8.2.4 光柵傳感器及應(yīng)用 189
第9章 模擬及數(shù)字式儀表 197
9.1 模擬式顯示儀表 197
9.1.1 動(dòng)圈式顯示儀表 197
9.1.2 自動(dòng)平衡電位差計(jì) 207
9.1.3 自動(dòng)平衡電橋 213
9.2 數(shù)字式顯示儀表 218
9.2.1 概述 218
9.2.2 數(shù)字式顯示儀表的構(gòu)成及工作原理 219
9.2.3 數(shù)字顯示儀表舉例——熱電偶數(shù)字溫度表 235
第10章 多傳感器信息融合 241
10.1 概述 241
10.1.1 多傳感器信息融合技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展 241
10.1.2 多傳感器信息融合的必要性 242
10.1.3 多傳感器信息融合的定義 242
10.2 多傳感器信息融合的層次與結(jié)構(gòu)模型 242
10.2.1 信息的融合的層次模型 243
10.2.2 信息融合的結(jié)構(gòu)模型 245
10.3 多傳感器信息融合算法 247
10.3.1 算法分類(lèi) 247
10.3.2 貝葉斯推理算法 249
10.3.3 DGS證據(jù)推理算法 250
10.3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合算法 252
10.4 多傳感器信息融合的應(yīng)用 255
第11章 智能儀器與虛擬儀器 258
11.1 智能儀器概述 258
11.1.1 智能儀器的工作原理 258
11.1.2 智能儀器的特點(diǎn) 259
11.1.3 智能儀器的基本結(jié)構(gòu) 261
11.1.4 智能儀器的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 262
11.2 智能儀器的數(shù)據(jù)采集與處理 264
11.3 智能儀器的人機(jī)接口 267
11.4 虛擬儀器概述 268
11.5 虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集 270
11.5.1 被測(cè)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集 270
11.5.2 數(shù)據(jù)采集卡的性能指標(biāo) 271
11.5.3 數(shù)據(jù)采集卡功能及應(yīng)用 273
11.6 典型控制算法在虛擬儀器中的實(shí)現(xiàn) 273
11.6.1 數(shù)字PID控制算法原理 273
11.6.2 基于位置式PID控制算法的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng) 275
第12章 智能檢測(cè)新技術(shù) 279
12.1 智能傳感器與網(wǎng)絡(luò)智能傳感器 279
12.1.1 概述 279
12.1.2 智能傳感器網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn) 282
12.1.3 網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE1451 288
12.2 軟測(cè)量技術(shù)簡(jiǎn)介 294
12.2.1 概述 294
12.2.2 軟測(cè)量技術(shù)的構(gòu)成要素 295
12.2.3 軟測(cè)量技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用 298
12.3 基于混沌理論的微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介 298
第13章 典型前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用 303
13.1 生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 303
13.2 人工神經(jīng)元 304
13.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 307
13.4 感知器網(wǎng)絡(luò) 310
13.4.1 感知器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其功能 311
13.4.2 感知器權(quán)值的學(xué)習(xí)規(guī)則與訓(xùn)練 312
13.5 自適應(yīng)線(xiàn)性元件 317
13.5.1 自適應(yīng)線(xiàn)性神經(jīng)元模型和結(jié)構(gòu) 317
13.5.2 WGH學(xué)習(xí)規(guī)則及其網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練 318
13.6 BP網(wǎng)絡(luò) 319
13.6.1 BP網(wǎng)絡(luò)模型與結(jié)構(gòu) 319
13.6.2 BP算法 321
13.6.3 BP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) 323
13.6.4 BP網(wǎng)絡(luò)的限制與不足 325
13.7 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用舉例 325
思考與練習(xí)題 330
參考文獻(xiàn) 361