图书介绍
自动检测技术及仪表控制系统pdf电子书版本下载
- 张毅，张宝芬，曹丽等编著 著
- 出版社： 北京：化学工业出版社
- ISBN：9787122145802
- 出版时间：2012
- 标注页数：290页
- 文件大小：35MB
- 文件页数：304页
- 主题词：自动检测－高等学校－教材；自动化仪表－控制系统－高等学校－教材
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图书目录
第一篇 基础知识引论 1
1绪论 1
1.1检测仪表控制系统 1
1.1.1典型检测仪表控制系统 1
1.1.2检测仪表控制系统结构分析 2
1.2基本概念 3
1.2.1测量范围、上下限及量程 3
1.2.2零点迁移和量程迁移 3
1.2.3灵敏度和分辨率 4
1.2.4误差 4
1.2.5精确度 5
1.2.6滞环、死区和回差 5
1.2.7重复性和再现性 6
1.2.8可靠性 6
1.3检测仪表技术发展趋势 7
思考题与习题 7
2误差分析基础及测量不确定度 8
2.1检测精度 8
2.2误差分析的基本概念 8
2.2.1真值、测量值与误差的关系 8
2.2.2几种误差的定义 9
2.2.3测量的准确度与精密度 9
2.3误差原因分析 9
2.4误差分类 10
2.5误差的统计处理 10
2.5.1随机误差概率及概率密度函数的性质 11
2.5.2正态分布函数及其特征点 11
2.5.3置信区间与置信概率 12
2.6误差传递法则 13
2.6.1误差传递法则 13
2.6.2不等精度测量的加权及其误差 14
2.7误差估计 14
2.7.1平均值的误差表示方法 14
2.7.2平均值与标准偏差的无偏估计 15
2.7.3测量次数少的误差估计 15
2.8粗大误差检验 16
2.9测量不确定度 16
2.9.1测量不确定度的由来 16
2.9.2测量不确定度的分类 17
2.9.3测量不确定度的评定方法 18
2.10最小二乘法及其应用 20
2.10.1最小二乘法原理 20
2.10.2最小二乘法在多元间接检测中的应用 20
2.10.3最小二乘法在曲线拟合中的应用 22
思考题与习题 23
3检测技术及方法分析 24
3.1检测方法及其基本概念 24
3.1.1开环型检测与闭环型检测 24
3.1.2直接检测与间接检测 25
3.1.3绝对检测与比较检测 25
3.1.4偏差法与零位法 25
3.1.5强度变量检测与容量变量检测 26
3.1.6微差法 26
3.1.7替换法 26
3.1.8能量变换与能量控制型检测元件 26
3.1.9主动探索与信息反馈型检测 27
3.2检测系统模型与结构分析 27
3.2.1检测系统的基本功能 27
3.2.2信号转换模型与信号选择性 27
3.2.3检测系统的结构分析 28
3.3提高检测精度的方法 30
3.3.1时域信号选择方法 30
3.3.2频域信号选择方法 30
3.4多元化检测技术 32
3.4.1多元检测与检测方程式 32
3.4.2多元复合检测 33
3.4.3多元识别检测 34
3.4.4构造化检测 35
3.4.5多点时空检测 35
思考题与习题 36
第二篇 过程参数检测技术 37
4温度检测 37
4.1测温方法及温标 37
4.1.1测温原理及方法 37
4.1.2温标 37
4.2接触式测温 39
4.2.1热电偶测温 39
4.2.2热电阻测温 45
4.2.3集成温度传感器 50
4.3非接触式测温 51
4.3.1辐射测温原理 51
4.3.2辐射测温仪表的基本组成及常用方法 51
4.3.3辐射测温仪表 52
4.3.4辐射测温仪表的表观温度 54
4.4光纤温度传感器 54
4.4.1液晶光纤温度传感器 55
4.4.2荧光光纤温度传感器 55
4.4.3半导体光纤温度传感器 55
4.4.4光纤辐射温度计 55
4.5测温实例 56
4.5.1管道内流体温度的测量 56
4.5.2烟道中烟气温度的测量 56
4.5.3非接触法测量物体表面温度 57
思考题与习题 57
5压力检测 59
5.1压力单位及压力检测方法 59
5.1.1压力的单位 59
5.1.2压力的几种表示方法 59
5.1.3压力检测的主要方法及分类 60
5.2常用压力检测仪表 61
5.2.1弹性压力计 61
5.2.2力平衡式压力计 64
5.2.3压力传感器 64
5.3测压仪表的使用及压力检测系统 68
5.3.1测压仪表的使用 68
5.3.2压力检测系统 69
思考题与习题 70
6流量检测 72
6.1流量检测基本概念 72
6.1.1流量的概念和单位 72
6.1.2流量测量涉及的流体力学基本概念 72
6.1.3流量检测方法及流量计分类 74
6.2体积流量检测方法 76
6.2.1容积式流量计 76
6.2.2差压式流量计 78
6.2.3速度式流量计 88
6.3质量流量检测方法 92
6.3.1间接式质量流量测量方法 92
6.3.2直接式质量流量计 94
6.4流量标准装置 96
6.4.1液体流量标准装置 96
6.4.2气体流量标准装置 97
思考题与习题 98
7物位检测 99
7.1物位的定义及物位检测仪表的分类 99
7.1.1物位的定义 99
7.1.2物位检测仪表的分类 99
7.2常用物位检测仪表 100
7.2.1静压式液位检测仪表 100
7.2.2浮力式物位检测仪表 102
7.2.3其他物位测量仪表 104
7.3影响物位测量的因素 108
7.3.1液位测量的特点 108
7.3.2料位测量的特点 108
7.3.3界位测量的特点 109
思考题与习题 109
8机械量检测 110
8.1模拟式位移检测 110
8.1.1电容式位移检测方法 110
8.1.2电感式位移检测方法 112
8.1.3差动变压器位移检测方法 113
8.1.4光纤位移检测方法 114
8.2光学数字式位移检测 114
8.2.1光栅标尺 114
8.2.2莫尔条纹标尺 115
8.2.3激光扫描测长与图像检测 115
8.3转速检测 116
8.3.1离心力检测法 116
8.3.2光电码盘转速检测法 116
8.3.3空间滤波器式检测法 117
8.4力的检测方法 118
8.4.1金属应变元件 118
8.4.2半导体应变元件 120
8.4.3压电效应 120
8.4.4压敏导电橡胶 121
8.5加速度与振动检测 121
8.5.1加速度检测原理 121
8.5.2动电型振动检测方法 124
8.5.3微机械加速度传感元件 125
思考题与习题 125
9成分分析仪表 126
9.1成分分析方法及分析系统的构成 126
9.1.1成分分析方法及分类 126
9.1.2自动分析系统的构成 126
9.2几种工业用成分分析仪表 127
9.2.1热导式气体分析器 127
9.2.2红外线气体分析器 129
9.2.3氧化锆氧分析器 130
9.2.4气相色谱仪 132
9.2.5半导体气敏传感器 134
9.2.6工业酸度计 137
9.3湿度的检测 139
9.3.1湿度的表示方法及湿度检测的特点 139
9.3.2干湿球湿度计 140
9.3.3电解质系湿敏传感器 140
9.3.4陶瓷湿敏传感器 141
9.3.5高分子聚合物湿敏传感器 141
思考题与习题 142
第三篇 仪表系统分析 143
10仪表系统及其理论分析 143
10.1仪表发展概况 143
10.2常用仪表分类及特性 144
10.2.1常用仪表分类 144
10.2.2电动单元组合仪表及DDZ- Ⅱ型和DDZ-Ⅱ型仪表比较 145
10.3仪表输入输出静态特性分析 146
10.3.1输入输出特性分析 146
10.3.2仪表特性线性化处理分析 147
10.4仪表系统建模 148
10.4.1时域模型 148
10.4.2频域模型 149
10.4.3离散模型 150
10.5仪表系统时域分析 151
10.5.1时域分析指标 151
10.5.2阶跃扰动动态特性分析 152
10.5.3等速扰动动态特性分析 152
10.6仪表系统频域分析 153
10.6.1正弦扰动动态特性分析 153
10.6.2频率响应Bode图分析 154
10.6.3频带分析 155
10.7混合仪表系统浅析 156
10.7.1混合仪表系统建模 156
10.7.2时域分析 157
10.7.3频域分析 157
思考题与习题 158
11变送单元 159
11.1常用变送器工作原理 159
11.1.1常用变送器结构分析 159
11.1.2力矩平衡式原理 160
11.1.3桥式电路原理 160
11.1.4差动方式原理 161
11.2 DDZ-Ⅲ型差压变送器 162
11.3 DDZ-Ⅲ型温度变送器 165
11.3.1直流毫伏输入电路 165
11.3.2热电偶输入电路 166
11.3.3热电阻输入电路 167
11.4新型变送器 168
11.4.1微电子式变送器 168
11.4.2数字式变送器 169
思考题与习题 170
12显示单元 171
12.1显示仪表工作原理 171
12.1.1显示仪表结构分析 171
12.1.2电位差计式自动平衡原理 172
12.1.3电桥式自动平衡原理 172
12.1.4差动变压器式自动平衡原理 173
12.2传统显示及记录仪表 173
12.2.1电位差计式自动平衡显示仪表 173
12.2.2电桥式自动平衡显示仪表 174
12.3数字式显示及记录仪表 177
12.3.1数字模拟混合记录仪 177
12.3.2全数字式记录仪 179
思考题与习题 180
13调节控制单元 181
13.1常规控制规律 181
13.1.1典型控制系统 181
13.1.2基本控制规律 182
13.1.3常规控制规律 183
13.1.4实用PID控制规律的构成 186
13.2调节器控制规律的实现 188
13.2.1 DDZ- Ⅲ型调节器PID控制规律的实现 188
13.2.2数字式调节器控制规律的实现 193
13.3常规调节器基本电路分析 195
13.3.1 DDZ-Ⅲ型调节器基本电路分析 195
13.3.2数字式调节器基本电路分析 196
13.4可编程序调节器 198
13.4.1可编程序调节器的工作原理 198
13.4.2程序控制规律的构成和实现 200
13.5先进调节器 201
13.5.1增强型调节器 201
13.5.2改进型PID控制算法 203
思考题与习题 204
14执行单元 206
14.1执行器工作原理 206
14.1.1执行器分类与比较 206
14.1.2执行器基本构成及工作原理 206
14.2气动执行器 207
14.2.1气动执行器基本构成 207
14.2.2阀门定位器 208
14.3电动执行器 209
14.4调节阀 210
14.4.1调节阀工作原理 210
14.4.2调节阀结构及分类 211
14.4.3调节阀的流量特性 213
14.4.4调节阀的流量系数 214
思考题与习题 214
第四篇 系统控制技术 216
15计算机仪表控制系统 216
15.1仪表控制系统 216
15.1.1闭环回路控制系统 216
15.1.2闭环回路连续特性分析 217
15.1.3闭环回路数字化离散分析 217
15.1.4闭环回路控制系统网络化分析 218
15.2计算机控制系统 220
15.2.1计算机控制系统的发展和评价 220
15.2.2集中控制系统 221
15.2.3集散控制系统 221
15.2.4分布式控制系统 222
15.3计算机控制系统发展趋势 223
15.3.1控制系统的控制网络化 223
15.3.2控制系统的系统扁平化 224
思考题与习题 225
16现场总线控制系统 227
16.1现场总线控制系统的发展 227
16.1.1现场总线的产生 227
16.1.2现场总线系统的发展过程 227
16.1.3底层总线系统 228
16.1.4现场总线控制系统特征 229
16.2主要现场总线系统 230
16.2.1 CAN总线系统 230
16.2.2 LonWorks总线系统 232
16.2.3 ProfiBus总线系统 233
16.2.4 FF总线系统 234
16.3现场总线控制系统 236
16.3.1现场总线单元设备 236
16.3.2现场总线控制系统结构 237
16.3.3现场总线系统集成与扩展 238
16.4现场总线控制系统发展趋势 241
16.4.1控制系统的组织重构化 241
16.4.2控制系统的工作协调化 241
思考题与习题 242
第五篇 现代检测与仪表技术 243
17虚拟仪器 243
17.1虚拟仪器概念及发展 243
17.2虚拟仪器结构和硬件模块 244
17.3虚拟仪器的软件技术 246
思考题与习题 248
18软测量方法及技术 249
18.1软测量概述 249
18.2基于统计方法的软测量方法 250
18.3基于状态估计的软测量方法 252
18.4基于神经元网络技术的软测量方法 252
18.5软测量方法应用实例 253
思考题与习题 257
19多传感器数据融合技术 258
19.1多传感器数据融合概念 258
19.2多传感器数据融合框架 259
19.2.1多传感器数据融合中的传感器工作方式 259
19.2.2多传感器数据融合结构 261
19.3多传感器数据融合算法 262
19.3.1基于Kalman滤波的多传感器数据融合方法 262
19.3.2基于贝叶斯决策的多传感器数据融合方法 266
19.3.3基于DS证据论的多传感器数据融合方法 267
19.4多传感器数据融合应用实例 270
思考题与习题 272
20传感器网络 273
20.1传感器网络的产生与发展 273
20.1.1传感器网络 273
20.1.2传感器网络的构成 274
20.1.3传感器网络的发展 274
20.2传感器网络功能与特点 275
20.2.1传感器网络主要功能 275
20.2.2传感器网络主要特点 276
20.3传感器网络关键技术 277
20.3.1自组织网络体系结构 277
20.3.2自组织路由算法 278
20.3.3信道接入技术 279
20.3.4电源管理技术 279
20.3.5微型化技术 279
20.3.6检测与数据融合技术 279
20.4传感器网络的延展和应用 280
20.4.1物联网 280
20.4.2车联网 282
20.4.3传感器网络应用案例分析 283
思考题与习题 288
参考文献 289