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检测技术与应用
  • 【作者】:曹才开
  • 【出版时间】:2009-05
  • 【字 数】:576(千字)
  • 【定 价】:¥38.00(元)
  • 【出 版 社】:中南大学出版社
  • 【ISBN】:978-7-81105-833-8
  • 【页 码】:364(页)
  • 【开 本】:16开
全书共13章,内容包括:检测技术与测试系统,测量误差理论基础,测试系统的基本电路,温度与湿度测量,位移与位置测量,速度与加速度测量,力与压力的测量,气体与烟雾测量,物体探伤测量,电量测量,光电测控电路,室内音质测量,软测量与虚拟仪器测量技术。本书可供本科电工程、电子信息和机械类各专业的检测技术课程教材使用,也可供广大工程技术人员参考。

除标“*”的内容外,适用讲课学时为50学时左右。

第1章 检测技术基本知识……………………………………………………………… (1)
1.1 检测技术概述……………………………………………………………………… (1)
1.2 信号的基本知识…………………………………………………………………… (8)
1.3 测试系统的基本结构与类型…………………………………………………… (19)
1.4 测试系统的基本特性…………………………………………………………… (22)
1.5 线性系统的性质与理想测试系统……………………………………………… (31)
本章小结………………………………………………………………………………… (33)
思考题与习题…………………………………………………………………………… (34)
第2章 测量误差理论基础…………………………………………………………… (36)
2.1 测量误差………………………………………………………………………… (36)
2.2 系统误差的消除方法…………………………………………………………… (41)
2.3 测量结果的误差估计…………………………………………………………… (47)
2.4 测试系统的动态误差…………………………………………………………… (57)
本章小结………………………………………………………………………………… (59)
思考题与习题…………………………………………………………………………… (60)
第3章 测试系统的基本电路………………………………………………………… (61)
3.1 电桥测量电路…………………………………………………………………… (61)
3.2 基本运算电路…………………………………………………………………… (66)
3.3 信号放大电路…………………………………………………………………… (71)
3.4 有源滤波器……………………………………………………………………… (80)
3.5 电压/电流转换电路……………………………………………………………… (85)
本章小结………………………………………………………………………………… (87)
思考题与习题…………………………………………………………………………… (88)
第4章 温度与湿度测量……………………………………………………………… (91)
4.1 温度传感器类型与测温范围…………………………………………………… (91)
4.2 热电阻温度传感器及其温度测量电路………………………………………… (93)
4.3 热电偶传感器及其温度测量电路……………………………………………… (98)
4.4 智能集成温度传感器及其应用………………………………………………… (107)
4.5 湿度传感器及其测量电路……………………………………………………… (120)
本章小结……………………………………………………………………………… (130)
思考题与习题………………………………………………………………………… (131)
第5章 位移与位置测量……………………………………………………………… (134)
5.1 电感式位移传感器及其应用电路……………………………………………… (134)
5.2 电容式传感器的位移与物位置测量电路……………………………………… (139)
5.3 霍尔传感器的位移测量电路…………………………………………………… (148)
5.4 光位置传感器及其测量电路…………………………………………………… (160)
本章小结……………………………………………………………………………… (164)
思考题与习题………………………………………………………………………… (165)
第6章 速度与加速度测量…………………………………………………………… (167)
6.1 速度传感器的类型……………………………………………………………… (167)
6.2 风速传感器及其测量电路……………………………………………………… (167)
6.3 液体流速传感器及其测量电路………………………………………………… (173)
6.4 压电式加速度传感器与测量电路……………………………………………… (176)
6.5 光电式转速传感器与测量电路………………………………………………… (182)
6.6 光纤加速度传感器与测量电路………………………………………………… (184)
本章小结……………………………………………………………………………… (187)
思考题与习题………………………………………………………………………… (189)
第7章 力与压力的测量……………………………………………………………… (190)
7.1 应变片压力传感器及其测量电路……………………………………………… (190)
7.2 压阻式压力传感器及其典型应用电路………………………………………… (204)
7.3 振动式压力传感器的测量电路设计…………………………………………… (212)
本章小结……………………………………………………………………………… (219)
思考题与习题………………………………………………………………………… (219)
第8章 气体与烟雾测量……………………………………………………………… (221)
8.1 气体传感器概况………………………………………………………………… (221)
8.2 可燃性气体浓度检测电路……………………………………………………… (225)
8.3 毒性气体检测电路……………………………………………………………… (228)
8.4 烟雾报警器电路………………………………………………………………… (231)
8.5 酒精与氢气检测电路…………………………………………………………… (235)
本章小结……………………………………………………………………………… (236)
思考题与习题………………………………………………………………………… (236)
第9章 物体探伤测量………………………………………………………………… (238)
9.1 超声波探伤传感器与检测电路………………………………………………… (238)
9.2 红外传感器及其探伤测量电路………………………………………………… (249)
9.3 声发射传感器与探伤检测电路………………………………………………… (254)
本章小结……………………………………………………………………………… (259)
思考题与习题………………………………………………………………………… (260)
第10章 电量测量……………………………………………………………………… (261)
10.1 电压测量的基本概念………………………………………………………… (261)
10.2 电压的测量…………………………………………………………………… (266)
10.3 电压测量的干扰及其抑制技术……………………………………………… (273)
10.4 基于霍尔传感器的直流电流检测电路的设计……………………………… (275)
10.5 用电桥测量R、L、C ………………………………………………………… (278)
本章小结……………………………………………………………………………… (281)
思考题与习题………………………………………………………………………… (282)
第11章 光电测控电路……………………………………………………………… (284)
11.1 概述…………………………………………………………………………… (284)
11.2 光敏晶体管和光敏电阻……………………………………………………… (285)
11.3 光电耦合器及其开关电路…………………………………………………… (292)
11.4 光电测控的应用举例………………………………………………………… (297)
11.5 光电池及其应用……………………………………………………………… (304)
本章小结……………………………………………………………………………… (308)
思考题与习题………………………………………………………………………… (309)
第12章 室内音质的测量…………………………………………………………… (310)
12.1 室内声学的基本概念………………………………………………………… (310)
12.2 厅堂音质的测量……………………………………………………………… (316)
12.3 厅堂扩声特性的测量………………………………………………………… (323)
本章小结……………………………………………………………………………… (328)
思考题与习题………………………………………………………………………… (329)
第13章 软测量与虚拟仪器测量技术…………………………………………… (330)
13.1 软测量技术的基本概念……………………………………………………… (330)
13.2 虚拟仪器简介………………………………………………………………… (334)
13.3 基于虚拟仪器的软测量举例………………………………………………… (338)
本章小结……………………………………………………………………………… (348)
思考题与习题………………………………………………………………………… (349)
参考文献…………………………………………………………………………………… (350)

在科学技术与社会生产高度发达的今天,要求与之适应的测试仪器与系统错综复杂,被测对象的跨度既广泛又具多样性。检测技术与科学研究、工程实践密切相关。科学技术的发展促进检测技术发展,检测技术的发展反过来又促进科学技术的提高,两者相辅相成,推动社会生产力不断前进。随着科学技术的不断发展,对检测技术的要求越来越高。“检测技术”课程在专业技术中的位置越来越重要,它不仅是电工程与电子信息类专业的一门主干课程,而且也是其他工程类专业的必修课程。

本书是由湖南省和辽宁省部分高等院校教师在多年“检测技术”课程教学、教学研究、科学研究和教材建设的基础上编写而成的。

全书共13章。第1、2、3章分别讨论了检测技术与测试系统的基础知识、测量误差理论基础以及测试系统的基本电路,这部分内容是检测技术的基础知识。第4~12章分别讨论了温度、湿度、气体、烟雾、位移、位置、速度、加速度、转速、力、压力、物体探伤、电量、光电测控和室内音质等物理量及物理现象的测量技术,这部分是本书的核心内容。第13章介绍了软测量和虚拟仪器测量技术,这部分内容反映了现代检测技术的发展动态,是选学内容。

本书主要特色有:

(1)比较系统地介绍了测试系统的基本电路,包括电桥测量电路、基本运算电路、测量放大电路(集成仪表放大器、电桥放大器、程控增益放大器、电荷放大器、隔离放大器);有源滤波器和电压/电流转换电路等。了解这些基本电路的工作原理和特点对各种物理量检测电路的设计和工作原理的理解均十分有利。

(2)以检测物理量分章节,传感器只作为测试系统中一个重要部件来介绍,即本书突出检测电路设计,不系统地介绍传感器,还“检测技术”这门课程的本来面目。

(3)突出实际应用,每一个物理量的测量电路均是实际系统或产品的电路,同一物理量介绍多种传感器测量电路。

(4)用较多的篇幅讨论了光电测量与控制电路,这些内容反映了现代光电测控技术的成果。

(5)介绍了软测量与虚拟仪器测量技术的新进展,并有实际应用例子,这些例子均是作者多年来的研究成果。

本书由湖南工学院曹才开教授担任主编,长沙学院张丹、湖南理工学院张国云、长沙理工大学刘晖、邵阳学院余建坤、娄底职业技术学院祖国建担任副主编。参加本书编写工作的有:曹才开(第1、2、3、5、8~10章),张丹(第4章),祖国建(第6章),郭瑞平(第7章),张国云(第11章)、余建坤(第12章),刘晖、夏向阳(第13章)。

在本书的编写过程中,得到了湖南省高等院校电子技术教学研究会和参编学院的大力支持,谨致以衷心感谢!

由于检测技术与测试系统涉及的知识面很广,编者水平有限,书中难免有疏漏和不妥之处,敬请各位读者批评指正。

编者
2009年2月

随着我国科学技术不断地发展、完善,以及教育体系不断地更新,社会用人单位对高校人才培养模式提出了更高更新的要求。复合型、创新型、实用型人才日益受到用人单位的青睐。这种发展趋势必将会使高校的人才培养模式面临着新的挑战,这就意味着如何提高高等学校毕业生的实际工作能力尤为重要。诚然,除了努力加强实践教学之外,还应着力加强和推进理论教学及其教材的建设与更新,显然,它是提高高等学校教学质量的一个必不可少的重要环节。根据教育部、财政部《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》的文件精神,启动“万种新教材建设项目,加强新教材和立体化教材建设”工程,积极组织好教师编写新教材。

鉴于此,中南大学出版社特邀请湖南省及外省部分高等学校从事电工电子技术教学、实验和应用研究的教授、专家和教学第一线的骨干教师、高级实验师组成了教材编委会,编写了电工电子技术等系列教材。

本系列教材的主要特点为:

1.充分吸取了教学改革、课程设置与教材建设等方面的经验成果,在内容的选材上(如例题和习题)力求理论紧密联系实际、注重实用技术的讲解和实用技能的训练。同时也能较好地反映出电子电气信息领域的最新研究成果,体现了电子电气应用领域的新知识、新技术、新工艺与新方法。

2.根据专业特点,对传统教材的内容进行了精选、整合、优化,以满足理论教学与实验教学的要求。同时,注意到与相关课程内容之间的衔接,从而保证了教学的系统性,有利于理论教学。

3.编写与电子技术类课程设计相配套的指导性教材,有利于实践性教学。

4.该系列教材中,基本概念的阐述较清晰,层次分明,语言表述做到了通俗易懂,有利于学生自学。

目前,我国高等教育的模式还有赖于日趋完善,教材体系尚未完全建立,教材编写还处于不断探索的阶段,仍需要我国高等学校的广大教师持之以恒、不懈地努力、辛勤地耕耘,编写出更多更好的满足新形式下教学需要的实用教材。

我相信并殷切地期望该系列教材的出版,它不仅会受到广大教师的欢迎,满足教学的需要,而且还将会对我国高等学校的教材建设起到积极的促进作用。最后,预祝《高等院校培养应用型人才电子技术类课程系列规划教材》出版项目取得成功,为我国高等教育事业和信息产业的蓬勃发展与繁荣昌盛培土施肥。同时,也恳切地希望广大读者、同仁,对该系列教材的不足之处提出中肯的意见和有益的建议,以便再版时更正。

甘良才 谨识
教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会理事长
武汉大学电子信息学院 教授/博士生导师
2009年2月15日