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第1章 绪论1

1.1 检测技术的作用1

1.2 检测系统的组成2

1.3 检测系统的分类4

1.4 检测系统的发展过程7

1.5 检测技术与系统的发展趋势8

第2章 检测系统基本特性11

2.1 概述11

2.2 检测系统的静态特性12

2.2.1 静态数学模型12

2.2.2 线性度13

2.2.3 灵敏度14

2.2.4 重复性14

2.2.5 迟滞性15

2.2.6 准确度16

2.2.7 分辨率16

2.2.8 漂移17

2.2.9 量程及测量范围17

2.3 检测系统的静态标定17

2.4 检测系统的动态特性18

2.4.1 动态数学模型19

2.4.2 典型检测系统的动态特性20

2.4.3 动态特性参数的测定26

2.5 检测系统无失真测试条件28

2.6 动态误差修正29

2.6.1 频域修正方法29

2.6.2 时域修正方法30

第3章 测量与误差31

3.1 测量误差的综述31

3.1.1 测量的几个名词术语31

3.1.2 测量误差的定义32

3.1.3 测量误差的来源33

3.1.4 测量误差的分类33

3.1.5 测量的方法34

3.2 随机误差分析36

3.2.1 随机误差的统计特性和概率分布36

3.2.2 等精度测量随机误差的数据处理37

3.2.3 不等精度测量随机误差的数据处理41

3.3 系统误差分析43

3.3.1 系统误差的产生原因43

3.3.2 系统误差的消除方法44

3.4 粗大误差分析45

3.5 测量误差的合成47

3.5.1 系统误差的合成47

3.5.2 随机误差的合成49

3.5.3 综合误差的合成50

3.5.4 测量结果的表示51

第4章 参数检测技术52

4.1 温度检测52

4.1.1 测温方法及温标52

4.1.2 热电偶测温54

4.1.3 热电阻测温61

4.1.4 其他测温方法66

4.2 压力检测71

4.2.1 概述72

4.2.2 弹性式压力检测73

4.2.3 电测式压力检测76

4.2.4 测压仪表的使用82

4.3 物位检测83

4.3.1 物位检测方法和分类84

4.3.2 静压式物位检测84

4.3.3 浮力式物位检测88

4.3.4 其他物位检测89

4.4 流量检测95

4.4.1 流量检测方法和分类95

4.4.2 体积流量检测方法97

4.4.3 质量流量检测方法114

4.5 成分检测119

4.5.1 热导式气体分析仪120

4.5.2 氧分析仪123

4.5.3 红外线气体分析器129

4.5.4 色谱分析仪131

4.6 机械量检测134

4.6.1 位移检测135

4.6.2 转速检测140

4.6.3 加速度与振动检测142

第5章 信号调理电路146

5.1 测量电桥146

5.1.1 电桥的分类147

5.1.2 直流电桥148

5.1.3 交流电桥155

5.1.4 双电桥161

5.2 信号转换电路162

5.2.1 电容与电压的转换162

5.2.2 电流与电压的相互转换166

5.2.3 电压与频率的相互转换170

5.3 放大电路175

5.3.1 电荷放大电路175

5.3.2 仪器放大电路178

5.3.3 程控放大器180

5.3.4 隔离放大电路184

5.4 滤波电路187

5.4.1 滤波器的分类188

5.4.2 模拟有源滤波器192

5.4.3 开关电容滤波器197

5.5 非线性校正电路202

5.5.1 模拟量的非线性校正法202

5.5.2 模拟非线性校正环节的实现206

5.6 调制与解调213

5.6.1 幅度调制和解调213

5.6.2 频率调制与解调219

第6章 检测系统过程通道222

6.1 模拟量输入通道222

6.1.1 采样／保持222

6.1.2 多路模拟开关226

6.1.3 程控增益放大器230

6.1.4 模数转换电路及参数设计和选择235

6.1.5 模数转换电路应用举例239

6.2 模拟量输出通道239

6.2.1 输出保持器239

6.2.2 滤波电路241

6.2.3 D/A转换电路及参数设计和选择242

6.2.4 模拟量输出通道应用举例250

6.3 开关量输入输出通道251

6.3.1 开关量输入输出通道的结构251

6.3.2 开关量输入输出单元电路252

6.3.3 开关量输入去抖动254

6.4 频率量检测通道257

6.4.1 频率量检测的基本方法257

6.4.2 多路频率量检测260

6.5 多路温度检测通道262

6.5.1 热电阻多路温度检测263

6.5.2 热电偶多路温度检测266

第7章 检测系统中数字信号分析与处理270

7.1 量程转换270

7.2 标度变换273

7.3 零位和增益误差校正273

7.4 非线性校正275

7.4.1 查表法276

7.4.2 插值法276

7.4.3 拟合法279

7.5 数字滤波282

7.5.1 限幅滤波282

7.5.2 中位值滤波283

7.5.3 平均滤波284

7.5.4 低通滤波286

7.5.5 复合滤波287

第8章 检测系统中的抗干扰技术289

8.1 干扰的形成289

8.1.1 干扰的分类289

8.1.2 干扰的耦合290

8.2 硬件抗干扰措施293

8.2.1 接地技术294

8.2.2 屏蔽技术298

8.2.3 共模干扰及其抑制299

8.2.4 串模干扰的抑制301

8.2.5 其他抗干扰措施301

8.3 软件抗干扰措施302

8.3.1 软件冗余技术302

8.3.2 软件陷阱303

8.3.3 “看门狗”技术306

8.3.4 故障自动恢复程序307

参考文献310