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49

43非接触式测温49

431辐射测温原理49

432辐射测温仪表的基本组成及常用方法50

433辐射测温仪表50

434辐射测温仪表的表观温度52

44光纤温度传感器53

441液晶光纤温度传感器53

442荧光光纤温度传感器53

443半导体光纤温度传感器54

444光纤辐射温度计54

45测温实例55

451管道内流体温度的测量55

452烟道中烟气温度的测量55

453非接触法测量物体表面温度56

思考题与习题56

5压力检测57

51压力单位及压力检测方法57

511压力的单位57

512压力的几种表示方法57

513压力检测的主要方法及分类58

52常用压力检测仪表59

521弹性压力计59

522力平衡式压力计62

523压力传感器62

53测压仪表的使用及压力检测系统66

531测压仪表的使用66

532压力检测系统67

思考题与习题68

6流量检测70

61流量检测基本概念70

611流量的概念和单位70

612流量检测方法及流量计分类70

62体积流量检测方法72

621容积式流量计72

622差压式流量计74

623速度式流量计83

63质量流量检测方法87

631间接式质量流量测量方法87

632直接式质量流量计89

64流量标准装置91

641液体流量标准装置91

642气体流量标准装置92

思考题与习题93

7物位检测94

71物位的定义及物位检测仪表的分类94

712物位检测仪表的分类94

72常用物位检测仪表95

721静压式液位检测仪表95

722浮力式物位检测仪表97

723其他物位测量仪表99

73影响物位测量的因素102

731液位测量的特点102

732料位测量的特点103

733界位测量的特点103

思考题与习题103

8机械量检测104

81模拟式位移检测104

811电容式位移检测方法104

812电感式位移检测方法105

813差动变压器位移检测方法106

814光纤位移检测方法107

82光学数字式位移检测107

821光栅标尺107

822莫尔条纹标尺108

823激光扫描测长与图像检测108

83转速检测109

831离心力检测法109

832光电码盘转速检测法109

833空间滤波器式检测法110

84力的检测方法111

841金属应变元件111

842半导体应变元件112

843压电效应112

844压敏导电橡胶113

85加速度与振动检测113

851加速度检测原理113

852动电型振动检测方法115

853微机械加速度传感元件116

思考题与习题116

9成分分析仪表117

91成分分析方法及分析系统的构成117

911成分分析方法及分类117

912自动分析系统的构成117

92几种工业用成分分析仪表118

921热导式气体分析器118

922红外线气体分析器120

923氧化锆氧分析器121

924气相色谱仪123

925半导体气敏传感器125

926工业酸度计128

93湿度的检测130

931湿度的表示方法及湿度检测的特点130

932干湿球湿度计131

933电解质系湿敏传感器131

934陶瓷湿敏传感器132

935高分子聚合物湿敏传感器132

思考题与习题133

第三篇仪表系统分析

10仪表系统及其理论分析134

101仪表发展概况134

102常用仪表分类及特性135

1021常用仪表分类135

1022电动单元组合仪表及DDZⅡ型和DDZⅢ型仪表比较136

103仪表输入输出静态特性分析137

1031输入输出特性分析137

1032仪表特性线性化处理分析138

104仪表系统建模139

1041时域模型139

1042频域模型140

1043离散模型141

105仪表系统时域分析142

1051时域分析指标142

1052阶跃扰动动态特性分析143

1053等速扰动动态特性分析143

106仪表系统频域分析144

1061正弦扰动动态特性分析144

1062频率响应Bode图分析145

1063频带分析146

107混合仪表系统浅析147

1071混合仪表系统建模147

1072时域分析148

1073频域分析148

思考题与习题149

11变送单元150

111常用变送器工作原理150

1111常用变送器结构分析150

1112力矩平衡式原理151

1113桥式电路原理151

1114差动方式原理152

112DDZⅢ型差压变送器153

113DDZⅢ型温度变送器156

1131直流毫伏输入电路156

1132热电偶输入电路157

1133热电阻输入电路158

114新型变送器159

1141微电子式变送器159

1142数字式变送器160

思考题与习题161

12显示单元162

121显示仪表工作原理162

1211显示仪表结构分析162

1212电位差计式自动平衡原理163

1213电桥式自动平衡原理163

1214差动变压器式自动平衡原理164

122传统显示及记录仪表164

1221电位差计式自动平衡显示仪表164

1222电桥式自动平衡显示仪表165

123数字式显示及记录仪表168

1231数字模拟混合记录仪168

1232全数字式记录仪170

思考题与习题171

13调节控制单元172

131常规控制规律172

1311典型控制系统172

1312基本控制规律173

1313常规控制规律174

1314实用PID控制规律的构成177

132调节器控制规律的实现179

1321DDZⅢ型调节器PID控制规律的实现179

1322数字式调节器控制规律的实现184

133常规调节器基本电路分析186

1331DDZⅢ型调节器基本电路分析186

1332数字式调节器基本电路分析187

134可编程序调节器189

1341可编程序调节器的工作原理189

1342程序控制规律的构成和实现191

135先进调节器192

1351增强型调节器192

1352改进型PID控制算法194

思考题与习题195

14执行单元197

141执行器工作原理197

1411执行器分类与比较197

1412执行器基本构成及工作原理197

142气动执行器198

1421气动执行器基本构成198

1422阀门定位器199

143电动执行器200

144调节阀201

1441调节阀工作原理201

1442调节阀结构及分类202

1443调节阀的流量特性204

1444调节阀的流量系数205

思考题与习题205

第四篇系统控制技术

15计算机仪表控制系统207

151仪表控制系统207

1511闭环回路控制系统207

1512闭环回路连续特性分析208

1513闭环回路数字化离散分析208

1514闭环回路控制系统网络化分析209

152计算机控制系统211

1521计算机控制系统的发展和评价211

1522集中控制系统212

1523集散控制系统212

1524分布式控制系统213

153计算机控制系统发展趋势214

1531控制系统的控制网络化214

1532控制系统的系统扁平化215

思考题与习题216

16现场总线控制系统218

161现场总线控制系统的发展218

1611现场总线的产生218

1612现场总线系统的发展过程218

1613底层总线系统219

1614现场总线控制系统特征220

162主要现场总线系统221

1621CAN总线系统221

1622LonWorks总线系统223

1623ProfiBus总线系统224

1624FF总线系统225

163现场总线控制系统227

1631现场总线单元设备227

1632现场总线控制系统结构228

1633现场总线系统集成与扩展229

164现场总线控制系统发展趋势232

1641控制系统的组织重构化232

1642控制系统的工作协调化232

思考题与习题233

第五篇现代检测与仪表技术

17虚拟仪器234

171虚拟仪器概念及发展234

172虚拟仪器结构和硬件模块235

173虚拟仪器的软件技术237

思考题与习题239

18软测量方法及技术240

181软测量概述240

182基于统计方法的软测量方法241

183基于状态估计的软测量方法243

184基于神经元网络技术的软测量方法243

185软测量方法应用实例244

思考题与习题248

19多传感器数据融合技术249

191多传感器数据融合概念249

192多传感器数据 2100433B