自动检测技术及仪表控制系统PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

自动检测技术及仪表控制系统PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一篇 基础知识引论1

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4

1.2.1.测量范围、上下限及量程4

1.2.2.零点迁移和量程迁移4

1.2.3.灵敏度和分辨率5

1.2.4.误差5

1.2.5.精确度6

1.2.6.滞环、死区和回差7

1.2.7.重复性和再现性8

1.2.8.可靠性8

1.3.检测仪表技术发展趋势9

思考题与习题9

2.误差分析基础11

2.1.检测精度11

2.2.误差分析的基本概念11

2.2.1.真值、测量值与误差的关系11

2.2.2.几种误差的定义12

2.2.3.测量的准确度与精密度12

2.3.误差原因分析13

2.4.误差分类13

2.5.误差的统计处理14

2.5.1.随机误差概率及概率密度函数的性质14

2.5.2.正态分布函数及其特征点15

2.5.3.置信区间与置信概率16

2.6.误差传递法则17

2.6.1.误差传递法则17

2.6.2.不等精度测量的加权及其误差18

2.7.误差估计19

2.7.1.平均值的误差表示方法19

2.7.2.平均值与标准偏差的无偏估计19

2.7.3 测量次数少的误差估计20

2.8.粗大误差检验20

2.9.最小二乘法及其应用21

2.9.1.最小二乘法原理21

2.9.2.最小二乘法在多元间接检测中的应用21

2.9.3.最小二乘法在曲线拟合中的应用23

思考题与习题24

3.检测技术及方法分析25

3.1.检测方法及其基本概念26

3.1.1.开环型检测与闭环型检测26

3.1.2.直接检测与间接检测26

3.1.3.绝对检测与比较检测27

3.1.4 偏差法与零位法27

3.1.5 强度变量检测与容量变量检测27

3.1.6 微差法28

3.1.7.替换法28

3.1.8.能量变换与能量控制型检测元件28

3.1.9.主动探索与信息反馈型检测29

3.2.检测系统模型与结构分析29

3.2.1.检测系统的基本功能29

3.2.2.信号转换模型与信号选择性29

3.2.3.检测系统的结构分析30

3.3.提高检测精度的方法33

3.3.1.时域信号选择方法33

3.3.2.频域信号选择方法33

3.4.多元化检测技术35

3.4.1.多元检测与检测方程式36

3.4.2.多元复合检测36

3.4.3.多元识别检测37

3.4.4.多传感器融合的概述39

3.4.5.构造化检测39

3.4.6.多点时空检测39

思考题与习题41

第二篇 过程参数检测技术42

4.温度检测42

4.1.测温方法及温标42

4.1.1.测温原理及方法42

4.1.2.温标42

4.2.接触式测温45

4.2.1.热电偶测温45

4.2.2.热电阻测温52

4.2.3.集成温度传感器57

4.3.非接触式测温57

4.3.1.辐射测温原理58

4.3.2 辐射测温仪表的基本组成及常用方法58

4.3.3.辐射测温仪表59

4.3.4.辐射测温仪表的表观温度61

4.4.光纤温度传感器62

4.4.1.液晶光纤温度传感器63

4.4.2.荧光光纤温度传感器63

4.4.3.半导体光纤温度传感器63

4.4.4.光纤辐射温度计64

4.5.测温实例64

4.5.1.管道内流体温度的测量64

4.5.2.烟道中烟气温度的测量65

4.5.3.非接触法测量物体表面温度66

思考题与习题66

5.压力检测67

5.1.压力单位及压力检测方法67

5.1.1.压力的单位67

5.1.2.压力的几种表示方法68

5.1.3.压力检测的主要方法及分类68

5.2.常用压力检测仪表69

5.2.1.弹性压力计69

5.2.2.力平衡式压力计73

5.2.3.压力传感器74

5.3.测压仪表的使用及压力检测系统79

5.3.1.测压仪表的使用79

5.3.2.压力检测系统80

思考题与习题82

6.流量检测84

6.1.流量检测基本概念84

6.1.1.流量的概念和单位84

6.1.2.流量检测方法及流量计分类85

6.2.体积流量检测方法86

6.2.1.容积式流量计86

6.2.2.差压式流量计89

6.2.3.速度式流量计100

6.3.质量流量检测方法105

6.3.1.间接式质量流量测量方法106

6.3.2.直接式质量流量计106

6.4.流量标准装置110

6.4.1.液体流量标准装置110

6.4.2.气体流量标准装置112

思考题与习题112

7.物位检测114

7.1.物位的定义及物位检测仪表的分类114

7.1.1.物位的定义114

7.1.2.物位检测仪表的分类114

7.2.常用物位检测仪表115

7.2.1.静压式液位检测仪表115

7.2.2.浮力式物位检测仪表117

7.2.3.其他物位测量仪表120

7.3.影响物位测量的因素125

7.3.1.液位测量的特点125

7.3.2.料位测量的特点125

7.3.3.界位测量的特点126

思考题与习题126

8.机械量检测127

8.1.模拟式位移检测127

8.1.1.电容式位移检测方法127

8.1.2.电感式位移检测方法129

8.1.3.差动变压器位移检测方法130

8.1.4.光纤位移检测方法131

8.2.光学数字式位移检测131

8.2.1.光栅标尺131

8.2.2.莫尔条纹标尺132

8.2.3.激光扫描测长与图像检测132

8.3.转速检测133

8.3.1.离心力检测法133

8.3.2.光电码盘转速检测法134

8.3.3.空间滤波器式检测法135

8.4.力的检测方法136

8.4.1.金属应变元件136

8.4.2.半导体应变元件137

8.4.3.压电效应138

8.4.4.压敏导电橡胶138

8.5.加速度与振动检测139

8.5.1.加速度检测原理139

8.5.2.动电型振动检测方法141

8.5.3.微机械加速度传感元件142

思考题与习题143

9.成分分析仪表144

9.1.成分分析方法及分析系统的构成144

9.1.1.成分分析方法及分类144

9.1.2.自动分析系统的构成144

9.2.几种工业用成分分析仪表145

9.2.1.热导式气体分析器145

9.2.2.红外线气体分析器147

9.2.3.氧化锆氧分析器149

9.2.4.气相色谱仪151

9.2.5.半导体气敏传感器154

9.2.6.工业酸度计158

9.3.湿度的检测161

9.3.1.湿度的表示方法及湿度检测的特点161

9.3.2.干湿球湿度计161

9.3.3.电解质系湿敏传感器162

9.3.4.陶瓷湿敏传感器162

9.3.5.高分子聚合物湿敏传感器163

思考题与习题164

第三篇 仪表系统分析165

10.仪表系统及其理论分析165

10.1.仪表发展概况165

10.2.常用仪表分类及特性166

10.2.1.常用仪表分类166

10.2.2.电动单元组合仪表及DDZ-II型和DDZ-III型仪表比较168

10.3.仪表输入输出静态特性分析169

10.3.1.输入输出特性分析169

10.3.2.仪表特性线性化处理分析170

10.4.仪表系统建模171

10.4.1.时域模型172

10.4.2.频域模型173

10.4.3.离散模型174

10.5.仪表系统时域分析175

10.5.1.时域分析指标175

10.5.2.阶跃扰动动态特性分析176

10.5.3.等速扰动动态特性分析177

10.6.仪表系统频域分析178

10.6.1.正弦扰动动态特性分析178

10.6.2.频率响应Bode图分析179

10.6.3.频带分析180

10.7.混合仪表系统浅析181

10.7.1.混合仪表系统建模182

10.7.2.时域分析183

10.7.3.频域分析183

思考题与习题184

11.变送单元185

11.1.常用变送器工作原理185

11.1.1.常用变送器结构分析185

11.1.2.力矩平衡式原理186

11.1.3.桥式电路原理187

11.1.4.差动方式原理188

11.2.典型差压变送器189

11.2.1.DDZ-II型差压变送器189

11.2.2.DDZ-III型差压变送器191

11.2.3.差动电容式差压变送器194

11.3.典型温度变送器196

11.3.1.DDZ-II型温度变送器196

11.3.2.DDZ-III型温度变送器199

11.4.新型变送器浅析203

11.4.1.新型变送器发展趋势203

11.4.2.微电子式变送器204

11.4.3.数字式变送器206

思考题与习题207

12.显示单元208

12.1.显示仪表工作原理208

12.1.1.显示仪表结构分析208

12.1.2.电位差计式自动平衡原理209

12.1.3.电桥式自动平衡原理210

12.1.4.差动变压器式自动平衡原理210

12.2.传统显示及记录仪表211

12.2.1.电位差计式自动平衡显示仪表211

12.2.2.电桥式自动平衡显示仪表215

12.3.数字式显示及记录仪表分析220

12.3.1.数字模拟混合记录仪220

12.3.2.全数字式记录仪222

12.4.现代显示仪表浅析223

12.4.1.现代显示义表发展趋势223

12.4.2.虚拟显示及记录仪表224

思考题与习题225

13.调节控制单元226

13.1.常规控制规律226

13.1.1.典型控制系统226

13.1.2.基本控制规律227

13.1.3.常规控制规律229

13.1.4.实用PID控制规律的构成231

13.2.调节器控制规律的实现235

13.2.1.DDZ-II型调节器PID控制规律的实现235

13.2.2.DDZ-III型调节器PID控制规律的实现237

13.2.3.数字式调节器控制规律的实现242

13.3.常规调节器基本电路分析245

13.3.1.DDZ-II型调节器基本电路分析245

13.3.2.DDZ-III型调节器基本电路分析246

13.3.3.数字式调节器基本电路分析247

13.4.可编程序调节器250

13.4.1.可编程序调节器的工作原理250

13.4.2.程序控制规律的构成和实现252

13.5.先进调节器浅析254

13.5.1.增强型PID控制规律分析254

13.5.2.改进型PID控制算法256

13.5.3.虚拟调节仪表发展趋势258

思考题与习题259

14.执行单元261

14.1.执行器工作原理261

14.1.1.执行器分类与比较261

14.1.2.执行器基本构成及工作原理262

14.2.气动执行器262

14.2.1.气动执行器基本构成262

14.2.2.阀门定位器264

14.3.电动执行器265

14.4.调节阀266

14.4.1.调节阀工作原理266

14.4.2.调节阀结构及分类267

14.4.3.调节阀的流量特性270

14.4.4.调节阀的流量系数271

思考题与习题272

第四篇 系统控制技术273

15.计算机仪表控制系统273

15.1.仪表控制系统273

15.1.1.闭环回路控制系统273

15.1.2.闭环回路连续性分析274

15.1.3.闭环回路数字化离散分析275

15.1.4.闭环回路控制系统网络化分析276

15.2.计算机控制系统278

15.2.1.计算机控制系统的发展和评价278

15.2.2.集中控制系统279

15.2.3.集散控制系统280

15.2.4.分布式控制系统281

15.3.计算机控制系统发展趋势282

15.3.1.控制系统的控制网络化282

15.3.2.控制系统的系统扁平化284

思考题与习题286

16.现场总线控制系统287

16.1.现场总线控制系统的发展287

16.1.1.现场总线的产生287

16.1.2.现场总线系统的发展过程288

16.1.3.底层总线系统289

16.1.4.现场总线控制系统特征290

16.2.主要现场总线系统291

16.2.1.CAN总线系统291

16.2.2.LonWorks总线系统293

16.2.3.ProfiBus总线系统295

16.2.4.FF总线系统297

16.3 现场总线控制系统298

16.3.1.现场总线单元设备298

16.3.2.现场总线控制系统机构300

16.3.3.现场总线系统集成与扩展302

16.4.现场总线控制系统发展趋势305

16.4.1.控制系统的组织重构化305

16.4.2.控制系统的工作协调化306

思考题与习题307

参考文献308