第1篇 检测技术基础知识

第1章 综述

1.1 自动检测技术及其发展

1.1.1 检测技术与自动化科学技术的关系

1.1.2 自动检测技术的研究内容

1.1.3 自动检测技术的新进展

1.2 智能仪表的组成及发展趋势

1.2.1 工业自动化仪表概述

1.2.2 智能仪表的内涵及发展

复习思考题

第2章 测量方法

2.1 测量的基本方程式

2.1.1 测量的概念

2.1.2 测量的基本方程式

2.2 测量的基本方法

2.2.1 直接测量、 间接测量与联立测量

2.2.2 比较式测量

复习思考题

第3章 检测装置的基本性能

3.1 精度

3.2 稳定性能

复习思考题

第4章 误差理论基础

4.1 测量误差综述

4.1.1 误差的基本概念与表示方法

4.1.2 仪表的精度等

4.1.3 测量误差的分类

4.2 系统误差的分析

4.2.1 系统误差的性质及分类

4.2.2 系统误差的判别

4.2.3 系统误差的消除与削弱

4.3 随机误差的分析

4.3.1 随机误差的统计特性

4.3.2 测量真值的估计

4.3.3 测量值的均方根误差估计

4.3.4 算术平均值代替真值的均方根误差

4.3.5 测量结果的置信度

4.4 粗大误差的处理

4.5 误差的合成

4.5.1 随机误差的合成

4.5.2 系统误差的合成

4.5.3 综合误差

复习思考题

第2篇 传感器技术

第5章 传感器概述

5.1 传感器的定义与组成

5.1.1 传感器的定义

5.1.2 传感器的组成

5.2 传感器的分类

5.3 传感器的数学模型及特性

5.4 传感器的发展趋势

复习思考题

第6章 电参数型传感器

6.1 电阻式传感器

6.1.1 金属电阻应变片的应变效应

6.1.2 电阻应变片的测量电路

6.1.3 电阻应变片的温度误差与补偿

6.1.4 电阻应变片式传感器的应用

6.1.5 半导体应变式传感器

6.2 电容式传感器

6.2.1 电容式传感器的结构与工作原理

6.2.2 电容式传感器的等效电路

6.2.3 电容式传感器的应用

6.3 电感式传感器

6.3.1 自感式传感器

6.3.2 互感型变压器式电感传感器

6.3.3 电感式传感器的应用

复习思考题

第7章 电能量型传感器

7.1 压电式传感器

7.1.1 压电式传感器的工作原理

7.1.2 压电式传感器的等效电路和连接方式

7.1.3 压电式传感器的应用

7.2 磁电式传感器

7.2.1 磁电式传感器的工作原理与结构形式

7.2.2 磁电式传感器的应用

7.3 热电式传感器

7.3.1 热电阻传感器

7.3.2 热电偶传感器

7.4 光电式传感器

7.4.1 光敏电阻

7.4.2 光电池

7.4.3 光敏晶体管

7.4.4 光电式传感器的应用

复习思考题

第8章 数字式传感器

8.1 编码式数字传感器

8.1.1 编码式数字传感器概述

8.1.2 旋转式光电编码器

8.2 光栅式数字传感器

8.2.1 光栅式数字传感器的工作原理

8.2.2 光栅传感器的组成与工作原理

8.2.3 光栅传感器的辨向原理与细分技术

8.3 感应同步器

8.3.1 感应同步器的结构

8.3.2 感应同步器的工作原理

8.3.3 信号处理方式

8.3.4 感应同步器的应用

复习思考题

第9章 其他传感器

9.1 霍尔传感器

9.1.1 霍尔效应

9.1.2 霍尔元件与基本测量电路

9.1.3 不等位电势和温度误差的补偿

9.1.4 霍尔元件的应用

9.2 超声波传感器

9.2.1 超声波及其物理性质

9.2.2 超声波传感器原理

9.2.3 超声波传感器的应用

9.3 光纤传感器

9.3.1 光纤的结构和导光原理

9.3.2 光纤传感器的基本原理及类型

9.3.3 光纤传感器的应用

9.4 CCD图像传感器

9.4.1 CCD的结构与工作原理

9.4.2 电荷耦合(CCD)图像传感器

9.4.3 CCD图像传感器的应用

9.5 智能传感器

9.5.1 智能传感器概述

9.5.2 智能传感器中对基本传感器的要求

9.5.3 智能传感器的发展方向

9.5.4 智能传感器实例

复习思考题

第10章 传感器新技术

10.1 多传感器信息融合技术

10.1.1 基本原理、融合过程及关键技术

10.1.2 信息融合系统的结构及功能模型

10.1.3 二传感器信息融合方法及应用

10.1.4 多传感器信息融合方法及应用

10.2 传感器网络技术

10.2.1 无线传感器网络的概念与性能评价

10.2.2 传感器网络的体系结构

10.2.3 传感器网络的应用

复习思考题

第3篇 智能仪表

第11章 智能仪表的组成与特点

11.1 智能仪表的结构

11.2 智能仪表的结构特点

复习思考题

第12 输入通道及接口技术

12.1 概述

12.2 模拟信号调理电路

12.2.1 信号的放大

12.2.2 信号的变换

12.2.3 信号的滤波

12.3 A/D转换器与接口技术

12.3.1 A/D转换的基本原理

12.3.2 几种常见的A/D转换器

12.3.3 A/D转换器的性能指标及选择原则

12.3.4 A/D转换器与微处理器的接口电路及接口技术

复习思考题

第13章 输出通道与通信技术

13.1 智能仪表输出通道信号种类

13.2 D/A转换器与接口技术

13.2.1 D/A转换的基本原理

13.2.2 几种常见的D/A转换器

13.2.3 D/A转换器的性能指标

13.2.4 D/A转换器的输出极性及调整方法

13.2.5 D/A转换器与微处理器的接口电路及接口技术

13.3 智能仪表中的通信技术

13.3.1 通用仪表接口总线综述

13.3.2 通信规程与同步技术

13.3.3 IEEE-488(或IEC-625)标准总线通信

13.3.4 RS-232C(或RS-422)标准总线通信

13.3.5 现场总线技术

复习思考题

第14章 显示与接口技术

14.1 键盘

14.1.1 按键抖动的消除

14.1.2 键盘的工作原理

14.1.3 键盘信号的获取

14.1.4 键盘接口的设计

14.2 显示器

14.2.1 LED显示器

14.2.2 七段LED数码显示器接口设计实例

14.2.3 点阵LED字符显示器接口

14.3 LCD显示器

14.3.1 LCD的静态驱动方式

14.3.2 LCD的叠加驱动方式

14.3.3 硬件译码的LCD驱动接口

14.4 打印记录技术

14.4.1 点阵打印记录

14.4.2 绘图打印记录

复习思考题

第15章 智能技术

15.1 标度变换

15.1.1 标度变换的原理

15.1.2 非线性参数的标度变换

15.2 自动测量补偿

15.2.1 零位补偿(自校零技术)

15.2.2 零漂的补偿

15.2.3 标度漂移补偿

15.3 非线性校正

15.3.1 校正函数法

15.3.2 代数插值法

15.3.3 曲线拟合法

15.4 数字滤波技术

复习思考题

第4篇 自动化仪表控制及抗干扰技术

第16章 工业自动化仪表控制技术

16.1 自动化仪表控制系统中的执行器

16.1.1 气动执行器

16.1.2 电动执行器

16.2 生产过程被控对象的数学模型

16.3 仪表PID调节器

16.3.1 PID控制规律(比例、 积分、 微分)的基本形式

16.3.2 PID算法的实现

16.4 模糊(Fuzzy)调整器

16.4.1 概述

16.4.2 Fuzzy控制的基本原理

16.5 双位式调节系统

16.5.1 非线性环节对系统性能的影响

16.5.2 双位调节仪控制系统

16.6 串级控制系统

16.6.1 串级控制系统的组成

16.6.2 串级调节系统的控制过程及效果分析

16.6.3 串级调节系统参数整定方法

16.7 前馈控制系统

16.7.1 前馈控制的工作原理

16.7.2 前馈控制规律及其局限性

16.8 前馈—反馈控制系统

复习思考题

第17章 干扰及其抑制技术

17.1 干扰的来源

17.1.1 抗干扰的重要性

17.1.2 常见干扰的类型

17.1.3 噪声与信噪比

17.1.4 噪声电压的叠加

17.2 噪声的传输途径

17.2.1 噪声形成干扰的三要素

17.2.2 电场耦合

17.2.3 磁场耦合(互感性耦合)

17.2.4 漏电流耦合干扰

17.2.5 共阻抗耦合

17.3 差模干扰和共模干扰

17.3.1 差模干扰

17.3.2 共模干扰

17.3.3 共模抑制比CMRR

17.4 干扰抑制技术

17.4.1 屏蔽技术

17.4.2 接地技术

17.4.3 浮空技术

17.4.4 隔离技术

17.4.5 滤波技术

17.4.6 交流供电系统抗干扰技术

复习思考题

主要参考文献