第一篇基础知识引论
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
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
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Ⅲ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2DDZⅢ型差压变送器162
113DDZ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1DDZ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1DDZ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
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1CAN总线系统230
1622LonWorks总线系统232
1623ProfiBus总线系统233
1624FF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
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