前 言

檢測(cè)技術(shù)是一門集電子技術(shù)、通信技術(shù)、儀表技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以及誤差理論、信號(hào)處理、信號(hào)與系統(tǒng)等學(xué)科于一體的綜合學(xué)科的專業(yè)技術(shù)課程。在當(dāng)今信息化時(shí)代，人們所從事的生產(chǎn)和科研活動(dòng)可歸結(jié)為對(duì)信息資源的開(kāi)發(fā)、傳輸、處理和獲取。作為信息技術(shù)三大支柱之一的檢測(cè)技術(shù)，其重要性已越來(lái)越被人們所重視，并深深地滲透到人類的科學(xué)研究、工程實(shí)踐和日常生活的各個(gè)方面。“科學(xué)是從測(cè)量開(kāi)始的”、“沒(méi)有檢測(cè)技術(shù)就沒(méi)有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)”已被人們所共識(shí)，檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)的研究已日益成為工程界和科學(xué)界所普遍關(guān)注的重要問(wèn)題。因此，了解和熟悉檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)的工作原理、設(shè)計(jì)方法、發(fā)展方向等都是十分重要和必要的。

目前，系統(tǒng)、深入地介紹現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)的書(shū)籍并不多，為此，作者對(duì)多年來(lái)從事檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)的教學(xué)與科研成果進(jìn)行整理，并充實(shí)了一些新成果與新技術(shù)，撰寫了本書(shū)，以滿足廣大讀者學(xué)習(xí)現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)的愿望。

本書(shū)內(nèi)容共分8章。第1章為緒論，主要介紹檢測(cè)技術(shù)的基本概念與發(fā)展趨勢(shì)；第2章介紹檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性；第3章介紹測(cè)量誤差理論；第4章介紹工程中常見(jiàn)參數(shù)的檢測(cè)方法；第5章介紹經(jīng)傳感檢測(cè)后電信號(hào)的各種調(diào)理電路；第6章介紹檢測(cè)系統(tǒng)中的各種不同信號(hào)的輸入輸出電路；第7章介紹檢測(cè)系統(tǒng)中數(shù)字信號(hào)分析與處理的常用方法；第8章介紹檢測(cè)系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù)。

本書(shū)適用于高校信息類及相關(guān)專業(yè)本科生和研究生，也適用于工礦企事業(yè)單位從事檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)研究、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、服務(wù)、維護(hù)等方面的工程技術(shù)人員。

由于作者水平有限，且本書(shū)涉及內(nèi)容面寬廣，很多理論和實(shí)踐的問(wèn)題還在不斷的發(fā)展中，并且有待進(jìn)一步探討，因此書(shū)中錯(cuò)誤和不足之處在所難免，希望讀者批評(píng)指正。

作 者

2014年8月

前言

第1章 緒論 1
1.l 檢測(cè)技術(shù)的作用 1
1.2 檢測(cè)系統(tǒng)的組成 2
1.3 檢測(cè)系統(tǒng)的分類 4
1.4 檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程 7
1.5 檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 8
第2章 檢測(cè)系統(tǒng)基本特性 11
2.1 概述 11
2.2 檢測(cè)系統(tǒng)的靜態(tài)特性 12
2.2.1 靜態(tài)數(shù)學(xué)模型 12
2.2.2 線性度 13
2.2.3 靈敏度 14
2.2.4 重復(fù)性 14
2.2.5 遲滯性 15
2.2.6 準(zhǔn)確度 16
2.2.7 分辨率 16
2.2.8 漂移 17
2.2.9 量程及測(cè)量范圍 17
2.3 檢測(cè)系統(tǒng)的靜態(tài)標(biāo)定 17
2.4 檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 18
2.4.1 動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型 19
2.4.2 典型檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 20
2.4.3 動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的測(cè)定 26
2.5 檢測(cè)系統(tǒng)無(wú)失真測(cè)試條件 28
2.6 動(dòng)態(tài)誤差修正 29
2.6.1 頻域修正方法 29
2.6.2 時(shí)域修正方法 30
第3章 測(cè)量與誤差 31
3.1 測(cè)量誤差的綜述 31
3.1.1 測(cè)量的幾個(gè)名詞術(shù)語(yǔ) 31
3.1.2 測(cè)量誤差的定義 32
3.1.3 測(cè)量誤差的來(lái)源 33
3.1.4 測(cè)量誤差的分類 33
3.1.5 測(cè)量的方法 34
3.2 隨機(jī)誤差分析 36
3.2.1 隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)特性和概率分布 36
3.2.2 等精度測(cè)量隨機(jī)誤差的數(shù)據(jù)處理 37
3.2.3 不等精度測(cè)量隨機(jī)誤差的數(shù)據(jù)處理 41
3.3 系統(tǒng)誤差分析 43
3.3.1 系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生原因 43
3.3.2 系統(tǒng)誤差的消除方法 44
3.4 粗大誤差分析 45
3.5 測(cè)量誤差的合成 47
3.5.1 系統(tǒng)誤差的合成 47
3.5.2 隨機(jī)誤差的合成 49
3.5.3 綜合誤差的合成 50
3.5.4 測(cè)量結(jié)果的表示 51
第4章 參數(shù)檢測(cè)技術(shù) 52
4.1 溫度檢測(cè) 52
4.1.1 測(cè)溫方法及溫標(biāo) 52
4.1.2 熱電偶測(cè)溫 54
4.1.3 熱電阻測(cè)溫 61
4.1.4 其他測(cè)溫方法 66
4.2 壓力檢測(cè) 71
4.2.1 概述 72
4.2.2 彈性式壓力檢測(cè) 73
4.2.3 電測(cè)式壓力檢測(cè) 76
4.2.4 測(cè)壓儀表的使用 82
4.3 物位檢測(cè) 83
4.3.1 物位檢測(cè)方法和分類 84
4.3.2 靜壓式物位檢測(cè) 84
4.3.3 浮力式物位檢測(cè) 88
4.3.4 其他物位檢測(cè) 89
4.4 流量檢測(cè) 95
4.4.1 流量檢測(cè)方法和分類 95
4.4.2 體積流量檢測(cè)方法 97
4.4.3 質(zhì)量流量檢測(cè)方法 114
4.5 成分檢測(cè) 119
4.5.1 熱導(dǎo)式氣體分析儀 120
4.5.2 氧分析儀 123
4.5.3 紅外線氣體分析器 129
4.5.4 色譜分析儀 131
4.6 機(jī)械量檢測(cè) 134
4.6.1 位移檢測(cè) 135
4.6.2 轉(zhuǎn)速檢測(cè) 140
4.6.3 加速度與振動(dòng)檢測(cè) 142
第5章 信號(hào)調(diào)理電路 146
5.1 測(cè)量電橋 146
5.1.1 電橋的分類 147
5.1.2 直流電橋 148
5.1.3 交流電橋 155
5.1.4 雙電橋 161
5.2 信號(hào)轉(zhuǎn)換電路 162
5.2.1 電容與電壓的轉(zhuǎn)換 162
5.2.2 電流與電壓的相互轉(zhuǎn)換 166
5.2.3 電壓與頻率的相互轉(zhuǎn)換 170
5.3 放大電路 175
5.3.1 電荷放大電路 175
5.3.2 儀器放大電路 178
5.3.3 程控放大器 180
5.3.4 隔離放大電路 184
5.4 濾波電路 187
5.4.1 濾波器的分類 188
5.4.2 模擬有源濾波器 192
5.4.3 開(kāi)關(guān)電容濾波器 197
5.5 非線性校正電路 202
5.5.1 模擬量的非線性校正法 202
5.5.2 模擬非線性校正環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn) 206
5.6 調(diào)制與解調(diào) 213
5.6.1 幅度調(diào)制和解調(diào) 213
5.6.2 頻率調(diào)制與解調(diào) 219
第6章 檢測(cè)系統(tǒng)過(guò)程通道 222
6.1 模擬量輸入通道 222
6.1.1 采樣/保持 222
6.1.2 多路模擬開(kāi)關(guān) 226
6.1.3 程控增益放大器 230
6.1.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及參數(shù)設(shè)計(jì)和選擇 235
6.1.5 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路應(yīng)用舉例 239
6.2 模擬量輸出通道 239
6.2.1 輸出保持器 239
6.2.2 濾波電路 241
6.2.3 D/A轉(zhuǎn)換電路及參數(shù)設(shè)計(jì)和選擇 242
6.2.4 模擬量輸出通道應(yīng)用舉例 250
6.3 開(kāi)關(guān)量輸入輸出通道 251
6.3.1 開(kāi)關(guān)量輸入輸出通道的結(jié)構(gòu) 251
6.3.2 開(kāi)關(guān)量輸入輸出單元電路 252
6.3.3 開(kāi)關(guān)量輸入去抖動(dòng) 254
6.4 頻率量檢測(cè)通道 257
6.4.1 頻率量檢測(cè)的基本方法 257
6.4.2 多路頻率量檢測(cè) 260
6.5 多路溫度檢測(cè)通道 262
6.5.1 熱電阻多路溫度檢測(cè) 263
6.5.2 熱電偶多路溫度檢測(cè) 266
第7章 檢測(cè)系統(tǒng)中數(shù)字信號(hào)分析與處理 270
7.1 量程轉(zhuǎn)換 270
7.2 標(biāo)度變換 273
7.3 零位和增益誤差校正 273
7.4 非線性校正 275
7.4.1 查表法 276
7.4.2 插值法 276
7.4.3 擬合法 279
7.5 數(shù)字濾波 282
7.5.1 限幅濾波 282
7.5.2 中位值濾波 283
7.5.3 平均濾波 284
7.5.4 低通濾波 286
7.5.5 復(fù)合濾波 287
第8章 檢測(cè)系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù) 289
8.1 干擾的形成 289
8.1.1 干擾的分類 289
8.1.2 干擾的耦合 290
8.2 硬件抗干擾措施 293
8.2.1 接地技術(shù) 294
8.2.2 屏蔽技術(shù) 298
8.2.3 共模干擾及其抑制 299
8.2.4 串模干擾的抑制 301
8.2.5 其他抗干擾措施 301
8.3 軟件抗干擾措施 302
8.3.1 軟件冗余技術(shù) 302
8.3.2 軟件陷阱 303
8.3.3 “看門狗”技術(shù) 306
8.3.4 故障自動(dòng)恢復(fù)程序 307
參考文獻(xiàn) 310

1. 嵌入式人工智能技術(shù)應(yīng)用（數(shù)字教材） [主編 胡娜 楊國(guó)勇 晏廷榮]
2. Java Web項(xiàng)目化設(shè)計(jì)實(shí)踐教程 [邱云 曾陳萍]
3. 人工智能開(kāi)發(fā)框架應(yīng)用 [主編 王明超 蘆婭云]
4. 民航客艙服務(wù)實(shí)用英語(yǔ)教程 [主編 田靜 徐亞玲]
5. Python數(shù)據(jù)分析 [主編　馮志輝　趙磊　李放]
6. 大學(xué)信息技術(shù) [曾翰穎 編著]
7. 多維視域下的高校籃球教學(xué)創(chuàng)新研究 [張利超 李寧 著]
8. 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練實(shí)踐教程 [主編 王日華 陳武 黃喆誠(chéng)]
9. 實(shí)用運(yùn)籌學(xué) [主編　邢育紅　于晉臣]
10. 電子技術(shù)（第二版） [主編 覃愛(ài)娜 李飛]
11. 勞動(dòng)爭(zhēng)議處理實(shí)務(wù) [主編 王秀卿 羅靜]
12. 工程數(shù)學(xué) [主編 郭立娟 王海]
13. 語(yǔ)音識(shí)別理論與實(shí)踐 [主編　莫宏偉]
14. 武術(shù)基礎(chǔ)教程 [主編 李代勇 謝志民]
15. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
16. 畫法幾何與機(jī)械制圖習(xí)題集（多學(xué)時(shí)） [主編 趙軍]
17. 電工電子技術(shù)基礎(chǔ) [主編 劉 軍 楊國(guó)龍 劉天成]
18. MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目式教程 [陳亞峰]
19. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第二版） [主編 田亞平 李愛(ài)姣]
20. 畫法幾何與機(jī)械制圖 [主編 趙軍]
21. C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)習(xí)題與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（第二版） [主編 甄增榮 張賓]
22. C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第二版） [主編 甄增榮 田云霞]
23. Unity3D虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)踐 [主 編 劉龍]
24. 智能化技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） [鄧文達(dá)　李禮]
25. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) [主編 張勇 張平華 趙小龍]
26. 網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷 [主編 夏薇薇 劉婷 尚潔]
27. 電視節(jié)目策劃與制作（微課版） [主　編　黃滴滴]
28. 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用實(shí)踐教程（SQL Server 2019） [主 編 嚴(yán)暉 周肆清]
29. 大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué) [主編 郭立娟]
30. 工業(yè)機(jī)器人拆裝與調(diào)試 [主編 胡月霞 向艷芳 朱奇]