本書以信息為主線，從信息的獲取、變換與處理、輸出與顯示等角度來介紹檢測技術(shù)、檢測儀表和檢測系統(tǒng)。本書首先介紹檢測技術(shù)的一般概念和檢測儀表的共性知識，包括測量誤差、準確度等；然后介紹各種檢測元件的檢測原理和使用特點；接著重點介紹各種常見參數(shù)的檢測方法和檢測儀表；最后簡單介紹檢測技術(shù)的最新進展，包括軟測量技術(shù)、機器視覺系統(tǒng)及其圖像處理等。
本書可以作為高等學校自動化、測控技術(shù)與儀器、電子信息工程、電氣工程及其自動化、機械設(shè)計制造及其自動化等相關(guān)專業(yè)的教材，也可以作為從事檢測技術(shù)及儀表的研究生、科研工作者及工程技術(shù)人員的參考用書。
張宏建，浙江大學，副校長，教授，浙江大學控制科學與工程學院教授，一直從事檢測技術(shù)與自動化裝置方向的教學科研工作，具有豐富的教學科研經(jīng)驗。負責的專業(yè)課程包括傳感與檢測（本科）、現(xiàn)代傳感技術(shù)與過程檢測系統(tǒng)（本科）、智能檢測技術(shù)（碩士生）和過程信息處理與先進傳感技術(shù)（博士生）等；負責和參與的科研項目主要包括國家自然科學基金項目基于超聲波技術(shù)的非侵入式壓力檢測方法研究、國家自然科學基金重點項目燃煤鍋爐關(guān)鍵參量檢測與燃燒控制中的基礎(chǔ)理論研究等多項縱向橫向項目。
1檢測技術(shù)基礎(chǔ)1
1.1檢測技術(shù)的基本概念1
1.2檢測儀表的基本概念1
1.2.1檢測儀表的定義1
1.2.2檢測儀表的分類3
1.2.3檢測儀表的基本性能6
1.3測量誤差的理論基礎(chǔ)9
1.3.1測量誤差的分類與測量不確定度10
1.3.2誤差的估計和評價處理方法12
1.3.3消除和減少誤差的一般方法19
思考題與習題21
參考文獻22
2檢測技術(shù)與檢測元件23
2.1檢測技術(shù)的一般原理23
2.1.1參數(shù)檢測的一般方法23
2.1.2敏感元件25
2.2機械式檢測元件25
2.2.1彈性式檢測元件26
2.2.2其他機械式檢測元件31
2.2.3機械式檢測元件的應用32
2.3電阻式檢測元件33
2.3.1應變式檢測元件33
2.3.2熱電阻檢測元件39
2.3.3其他電阻式檢測元件42
2.4電容式檢測元件44
2.4.1電容檢測元件的工作原理45
2.4.2電容元件的結(jié)構(gòu)和特性45
2.4.3電容式檢測元件的溫度補償及抗干擾問題48
2.4.4電容式檢測元件的應用50
2.5熱電式檢測元件50
2.5.1熱電偶檢測元件50
2.5.2晶體管溫度檢測元件54
2.6壓電式檢測元件55
2.6.1壓電效應與壓電材料55
2.6.2壓電式檢測元件的等效電路及連接方式57
2.6.3壓電式檢測元件的誤差58
2.6.4壓電式檢測元件的應用59
2.7光電式檢測元件60
2.7.1光電效應60
2.7.2光電器件的基本特性60
2.7.3光敏元件及特性61
2.7.4光電式檢測元件的應用65
2.8磁電式檢測元件66
2.8.1磁電感應式檢測元件66
2.8.2霍爾檢測元件70
2.9磁彈性式檢測元件73
2.9.1磁彈性效應73
2.9.2磁彈性式檢測元件的結(jié)構(gòu)及工作原理74
2.10核輻射式檢測元件77
2.10.1放射源77
2.10.2探測器79
2.10.3核輻射式檢測元件的應用84
2.11紅外傳感器84
2.11.1紅外傳感器的分類85
2.11.2紅外傳感器的基本特性86
2.11.3紅外輻射的基本定律87
2.11.4紅外傳感器的結(jié)構(gòu)88
2.11.5紅外傳感器的應用88
2.12超聲波傳感器89
2.12.1超聲波90
2.12.2超聲波的傳播特性91
2.12.3超聲波的激發(fā)與接收93
2.12.4超聲探頭的頻率特性與指向性94
2.12.5超聲波傳感器工作原理96
2.12.6誤差影響因素97
2.12.7超聲波傳感器的應用97
思考題與習題97
參考文獻98
3檢測儀表100
3.1檢測儀表的構(gòu)成和設(shè)計方法100
3.1.1檢測儀表的組成100
3.1.2檢測儀表的設(shè)計方法101
3.1.3檢測儀表中常見的信號變換方法110
3.1.4檢測儀表常用非線性補償方法126
3.1.5檢測儀表常用信號傳輸方式和標準128
3.2溫度檢測儀表131
3.2.1概述131
3.2.2熱電偶溫度計133
3.2.3熱電阻溫度計139
3.2.4其他接觸式溫度檢測儀表141
3.2.5非接觸式溫度檢測儀表145
3.2.6溫度檢測儀表的使用148
3.3壓力檢測儀表150
3.3.1概述150
3.3.2液體壓力計151
3.3.3彈性式壓力檢測儀表153
3.3.4電遠傳式壓力檢測儀表155
3.3.5物性型壓力傳感器162
3.3.6壓力檢測儀表的使用165
3.4物位檢測儀表170
3.4.1概述170
3.4.2靜壓式液位計171
3.4.3浮力式液位計174
3.4.4電容式物位計175
3.4.5超聲波物位計177
3.4.6射線式物位計180
3.4.7微波物位計181
3.4.8磁致伸縮式液位計183
3.4.9物位檢測的使用184
3.5流量檢測儀表185
3.5.1概述185
3.5.2節(jié)流式流量計187
3.5.3轉(zhuǎn)子流量計195
3.5.4渦街流量計197
3.5.5電磁流量計200
3.5.6容積式流量計203
3.5.7質(zhì)量流量計205
3.5.8渦輪流量計207
3.5.9超聲波流量計208
3.5.10多相流流量測量方法209
3.5.11流量檢測儀表的使用212
3.6氣體成分分析儀表214
3.6.1概述214
3.6.2氧量分析儀215
3.6.3熱導式氣體分析儀217
3.6.4紅外式氣體分析儀219
3.6.5色譜儀221
3.6.6氣體成分分析儀表的使用224
3.7顯示裝置與儀表226
3.7.1概述226
3.7.2模擬顯示儀表228
3.7.3數(shù)字式顯示儀表235
思考題與習題238
參考文獻239
4現(xiàn)代檢測技術(shù)240
4.1軟測量技術(shù)240
4.1.1軟測量技術(shù)的概念240
4.1.2軟測量技術(shù)的數(shù)學描述241
4.1.3軟測量的結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)步驟242
4.1.4影響軟測量技術(shù)的因素242
4.1.5軟測量模型建模方法244
4.1.6軟測量技術(shù)應用舉例基于相關(guān)分析的軟測量251
4.2機器視覺系統(tǒng)及其圖像處理技術(shù)254
4.2.1概述254
4.2.2機器視覺系統(tǒng)的構(gòu)成255
4.2.3數(shù)字圖像處理技術(shù)260
4.2.4過程層析成像270
4.3多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)276
4.3.1概述276
4.3.2多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的類別278
4.3.3多傳感器數(shù)據(jù)融合算法282
4.3.4多傳感器數(shù)據(jù)融合的應用285
思考題與習題286
參考文獻287
附錄1熱電偶的分度表288
附錄2主要熱電偶的參考函數(shù)和逆函數(shù)303
附錄3熱電阻分度表306
附錄4壓力單位換算表310
附錄5節(jié)流件和管道常用材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)311
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