现代检测技术 (21世纪电子信息与自动化系列规划教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李英顺 著

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出版社： 水利水电出版社

ISBN：9787508462080

商品编码：29714633061

包装：平装

出版时间：2009-02-01

基本信息

书名:现代检测技术 (21世纪电子信息与自动化系列规划教材)

定价：21.00元

售价：14.7元,便宜6.3元,折扣70

作者:李英顺

出版社：水利水电出版社

出版日期：2009-02-01

ISBN：9787508462080

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

本书内容基本上是为应用型本科学生的培养模式而设计的。本书分为四篇，篇介绍检测技术的基本概念；第二篇主要介绍常见的传感器，包括电阻式传感器、电感式传感器、涡流式传感器、电容性传感器、压电式传感器、光电式传感器等，把输出量或原理有共性的传感器归并成一类，既便于学生理解传感器的原理，又便于学生掌握这一类传感器可共用的接口电路；第三篇主要介绍温度、压力、流量、物位四种过程参数的测量；第四篇主要介绍无损检测技术。本书内容的编写考虑到在各院校普遍使用的实验设备，便于学生掌握各类常规检测仪表的共性技术。
本书可作为高等工科电类专业学生(尤其是应用型本科电类专业学生)的教科书和供专业工程技术人员自学参考。

目录

前言
篇 检测技术的基本概念
　章 检测技术的基本知识
　1.1 检测技术概述
　 1.2 测量方法
　 1.2.1 直接测量、间接测量和联立测量
　 1.2.2 偏差式测量、零位式测量和微差式测量
　 1.3 检测系统
　 1.3.1 检测系统基本概述
　 1.3.2 检测系统的组成与功能
　 1.3.3 检测系统的分类
　 1.4 检测技术的发展趋势
　第2章 误差理论与数据处理
　 2.1 误差的基本概念及其分类
　 2.2 随机误差的处理
　 2.2.1 随机误差的概率分布
　 2.2.2 随机误差的数值特征
　 2.2.3 测量结果的置信度
　 2.3 系统误差
　 2.3.1 系统误差的产生原因
　 2.3.2 系统误差的分类
　 2.3.3 判断系统误差的方法
　 2.3.4 系统误差的减小和消除
　 2.4 粗大误差
　 2.4.1 粗大误差的产生原因
　 2.4.2 判别粗大误差的准则
第二篇 传感器
　第3章 传感器的特性
　 3.1 传感器的定义及分类
　 3.1.1 传感器的定义及组成
　 3.1.2 传感器的分类
　 3.2 传感器的基本特性
　 3.2.1 传感器的静态特性
　 3.2.2 检测系统(传感器)的静态性能指标
　 3.2.3 检测系统(传感器)的动态特性
　 3.2.4 传感器的工作要求
　第4章 电阻式传感器
　4.1 电位器式传感器
　 4.1.1 基本工作原理
　 4.1.2 输入一输出特性
　 4.1.3 结构形式
　 4.2 电阻应变式传感器
　 4.2.1 电阻应变片
　 4.2.2 测量电路
　 4.2.3 电阻应变式传感器
　 4.3 压阻式传感器
　第5章 电感式传感器
　 5.1 自感式传感器
　 5.1.1 工作原理
　 5.1.2 输入一输出特性
　 5.1.3 等效电路分析
　 5.1.4 测量电路
　 5.2 差动变压器
　 5.2.1 工作原理与结构
　 5.2.2 基本特性
　 5.2.3 测量电路
　 5.2.4 电感式压力传感器
　第6章 电涡流式传感器
　 6.1 工作原理
　 6.2 电涡流的形成范围
　 6.3 测量电路
　 6.4 电涡流式传感器的特点及应用
　第7章 电容式传感器
　 7.1 基本原理和结构类型
　 7.2 输入一输出特性
　 7.3 等效电路分析
　 7.4 测量电路
　 7.5 电容传感器的一些特殊问题
　 7.6 电容式传感器的应用
　第8章 压电式传感器
　 8.1 压电效应
　 8.2 压电元件
　 8.3 接口电路
　 8.4 压电式压力传感器
　第9章 光电式传感器
　 9.1 概述
　 9.1.1 光源
　 9.1.2 光学元件与光路
　 9.1.3 光电元件
　 9.2 光电元件
　 9.2.1 光敏电阻
　 9.2.2 光电池
　 9.2.3 光敏晶体管
　 9.2.4 光电倍增管
　 9.3 光栅测量装置
　 9.3.1 光栅光学系统
　 9.3.2 辨向原理和细分电路
　0章 半导体传感器
　 10.1 霍尔式传感器
　 10.1.1 霍尔效应
　 10.1.2 霍尔传感器的组成与基本特性
　 10.1.3 基本误差及其补偿
　 10.1.4 霍尔传感器的应用
　 10.2 气敏传感器
　 10.2.1 工作原理
　 10.2.2 材料与结构
　 10.3 湿敏传感器
　 10.3.1 概述
　 10.3.2 氯化锂湿敏电阻
　 10.3.3 半导瓷湿敏电阻
　 10.3.4 湿敏传感器的应用
第三篇 常见过程参数的测量
　1章 温度测量
　 11.1 概述
　 11.1.1 温度测量方法
　 11.1.2 温度的单位
　 11.1.3 温度测量仪表的分类
　 11.2 热电偶
　 11.2.1 热电效应
　 11.2.2 热电偶的材料、型号及结构
　 11.2.3 热电偶测温电路
　 11.3 热电阻和热敏电阻
　 11.3.1 金属热电阻
　 11.3.2 热敏电阻——半导体电阻
　 11.4 集成温度传感器AD590
　2章 压力测量
　 12.1 概述
　 12.1.1 压力的定义
　 12.1.2 压力的计量单位
　 12.1.3 压力检测的基本方法
　 12.2 液柱式压力计
　 12.2.1 U形管压力计
　 12.2.2 单管压力计
　 12.2.3 倾斜式压力计
　 12.2.4 使用液柱式压力计的注意事项
　 12.3 弹性压力计
　 12.4 压力传感器
　 12.4.1 振筒式压力传感器
　 12.4.2 振膜式压力传感器
　3章 流量测量
　 13.1 流量测量的基本知识
　 13.2 差压式流量计
　 13.3 转子流量计
　 13.4 电磁流量计
　 13.5 椭圆齿轮流量计
　 13.6 涡轮流量计
　 13.7 质量流量计
　 13.7.1 推导式质量流量计
　 13.7.2 直接质量流量计
　4章 物位测量
　 14.1 浮力式液位检测
　 14.1.1 恒浮力式液位检测
　 14.1.2 变浮力式液位检测
　 14.2 差压式液位计
　 14.3 电容式物位计
　 14.4 超声波物位传感器
第四篇 无损检测
　5章 无损检测
　 15.1 无损检测概述
　 15.2 超声波检测
　 15.2.1 超声波检测的基础知识
　 15.2.2 超声波检测方法
　 15.3 射线检测
　 15.4 涡流检测
　 15.4.1 涡流检测的基本原理
　 15.4.2 涡流探伤仪
　 15.4.3 涡流检测的特点及应用
　 15.5 磁粉检测
　 15.5.1 磁粉检测的基本原理
　 15.5.2 磁粉检测方法
　 15.6 液体渗透检测
　 15.6.1 液体渗透检测的基本概念
　 15.6.2 液体渗透检测方法
　 15.7 无损检测新技术
参考文献

作者介绍

文摘

序言

《现代检测技术》 引言 在飞速发展的21世纪，信息与自动化技术已经渗透到社会生产和生活的方方面面。作为电子信息与自动化领域的核心组成部分，检测技术的重要性日益凸显。它不仅是理解和掌握物理世界的基本手段，更是实现智能化、自动化决策的关键基础。本书《现代检测技术》正是为了满足这一时代需求而编写，旨在系统性地介绍现代检测技术的基本原理、关键技术、典型应用以及未来发展趋势，为读者打下坚实的理论基础和实践能力。 本书的定位是“21世纪电子信息与自动化系列规划教材”，这一定位决定了其内容的先进性、系统性和实用性。我们力求将最前沿的检测技术理念、最主流的检测方法和最广泛的实际应用有机地结合起来，使读者在掌握核心知识的同时，能够对该领域的发展脉络有清晰的认识。 第一篇 现代检测技术基础 本篇将从最基础的层面出发，为读者建立起对现代检测技术全面而深入的认识。 第一章 检测技术概论 本章将首先阐述检测技术的定义、基本功能以及在现代科学技术和国民经济中的重要地位。我们将探讨检测技术是如何将物理量转化为可识别、可处理的信号，从而实现对客观世界的感知和测量。接着，我们会介绍检测技术的发展历程，从早期的模拟测量到如今高度数字化的智能感知，梳理出其演进的关键节点和技术突破。 随后，本章将对检测系统的基本组成部分进行详细剖析，包括被测对象、传感器（或称检测元件）、信号调理电路、数据采集与处理单元、以及信息显示与输出。我们将逐一介绍各部分的功能和相互作用，为后续章节深入讲解打下基础。 最后，本章将概括性地介绍现代检测技术涵盖的几个主要领域，例如工业自动化检测、环境监测、生物医学检测、交通运输检测、以及国防安全检测等，让读者对检测技术的应用广度有一个初步的了解。 第二章 传感器的基本原理与分类 传感器是检测系统的“眼睛”和“耳朵”，其性能直接决定了整个检测系统的精度和可靠性。本章将深入探讨各类传感器的基本工作原理。 我们将从物理学和化学的基本原理出发，讲解如何利用物质的各种物理效应（如压电效应、热电效应、磁致伸缩效应、霍尔效应、光电效应、电阻效应、电容效应等）和化学效应（如电化学效应、催化燃烧效应等）来将待测的物理量（如力、压力、温度、湿度、位移、速度、加速度、光、声音、气体浓度等）转化为电信号。 在分类方面，本章将根据不同的标准对传感器进行梳理。例如，按被测物理量分类，可以有温度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、气体传感器、力传感器、加速度传感器等；按工作原理分类，可以有电阻式、电容式、电感式、压电式、光电式、半导体式、声学式、化学式等；按输出信号分类，可以有模拟传感器和数字传感器。我们会重点介绍每种分类下的代表性传感器，并对其优缺点进行比较分析。 第三章 信号调理与数据采集 传感器输出的原始信号往往存在各种问题，例如信号幅度小、噪声干扰大、频率响应不理想等，这些信号不能直接被后续的数字处理单元使用。信号调理电路的作用就是对这些原始信号进行优化和转换，使其满足数据采集的要求。 本章将详细介绍信号调理电路的关键组成部分，包括放大器（如仪表放大器、运算放大器）、滤波器（如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器）、隔离器、激励源等。我们将讲解不同类型放大器和滤波器的设计原理和应用场景，以及它们如何有效地提高信号的信噪比和抑制干扰。 数据采集（DAQ）是连接模拟世界和数字世界的重要桥梁。本章将重点介绍数据采集系统的基本构成，包括采样、量化和编码三个过程。我们将深入讲解采样定理，解释采样频率对数字信号保真度的影响。量化过程将涉及模数转换器（ADC）的类型（如逐次逼近型、Σ-Δ型、并行型等），并分析其分辨率和转换速度等关键参数。编码过程是将量化后的数字信号按照特定格式进行输出。 第四章 数字信号处理基础 随着数字技术的发展，数字信号处理（DSP）在现代检测技术中扮演着越来越重要的角色。本章将介绍数字信号处理的基本概念和常用算法。 我们将从离散信号和傅里叶变换（DFT）入手，介绍数字信号的频谱分析方法，以及如何通过频域分析来识别和去除噪声。离散时间系统和卷积的概念也将被引入，帮助读者理解信号是如何在数字域中进行处理的。 本章将重点介绍几种在检测信号处理中非常实用的算法，包括移动平均滤波、中值滤波、卡尔曼滤波、傅里叶变换（FFT）等。我们会解释这些算法的原理、适用范围以及如何在实际应用中进行参数选择和优化。卡尔曼滤波作为一种强大的状态估计算法，在目标跟踪、导航定位等领域有着广泛的应用，我们将对其进行深入讲解。 第二篇 现代检测技术应用 本篇将结合具体的应用领域，展示现代检测技术是如何解决实际工程问题的。 第五章 工业自动化检测技术 工业自动化是现代制造业的核心。本章将聚焦工业生产过程中所需的各类检测技术。 我们将介绍位移、速度、加速度传感器在机器人、数控机床、自动化生产线上的应用。重点讲解压力、温度、流量、液位传感器在化工、电力、食品等行业的关键作用，以及如何通过这些传感器实现对生产过程的精确监控和反馈控制。 此外，本章还将介绍工业现场常用的图像检测技术，如机器视觉在产品缺陷检测、尺寸测量、零部件识别中的应用。我们还会讨论力矩传感器在装配、拧紧等环节的应用，以及声学传感器在设备状态监测和故障诊断中的作用。 第六章 环境监测与保护技术 环境监测是实现可持续发展的重要保障。本章将介绍在环境监测领域广泛应用的各类检测技术。 我们将详细介绍气体传感器在空气质量监测中的应用，如CO、CO2、SO2、NOx、O2等气体的检测，以及它们如何帮助我们了解大气污染状况。水质检测技术也是本章的重点，包括pH值、溶解氧、浊度、电导率、重金属离子等传感器的应用，以及它们在饮用水安全、水体污染治理中的重要性。 此外，本章还将介绍土壤监测技术，如土壤湿度、pH值、养分含量等的检测。辐射监测技术、噪声监测技术、以及用于监测海洋环境和生态系统的各类传感器也将被提及。 第七章 生物医学检测技术 生物医学检测是现代医疗保健不可或缺的一部分。本章将介绍在疾病诊断、生理参数监测、药物研发等领域应用的检测技术。 我们将重点介绍生理参数传感器，如心电（ECG）传感器、血压传感器、血氧饱和度传感器、体温传感器等，它们如何帮助医护人员实时监测患者的生命体征。血糖传感器作为糖尿病患者日常监测的关键设备，也将得到详细介绍。 本章还将探讨生物传感器在快速诊断和疾病筛查中的应用，例如用于检测特定生物标志物（如蛋白质、DNA）的传感器。显微成像技术、光谱分析技术在生物医学研究和诊断中的应用也将被提及。 第八章 交通运输检测技术 交通运输系统的智能化和安全化离不开先进的检测技术。本章将介绍在交通领域应用的各类检测技术。 我们将探讨用于车辆状态监测的传感器，如车速传感器、胎压监测传感器、发动机状态传感器等。在智能交通管理方面，本章将介绍车流量检测器、车辆识别系统（如车牌识别）、以及用于交通诱导和信息发布的传感器。 此外，本章还将介绍用于道路安全监测的传感器，如路面状况传感器（用于检测冰雪、积水）、桥梁结构健康监测传感器（用于监测应力、变形）等。在航空航天领域，本章也会简要提及相关的检测技术。 第三篇 现代检测技术发展趋势与展望 本篇将着眼于未来，探讨现代检测技术的发展方向和前沿领域。 第九章 智能传感器与物联网 随着物联网（IoT）的蓬勃发展，智能传感器作为其感知层面的核心，其重要性不言而喻。本章将深入探讨智能传感器的概念和关键技术。 我们将介绍智能传感器如何将传统传感器与微处理器、通信模块集成在一起，使其具备数据采集、初步处理、自诊断、自适应以及无线通信能力。低功耗设计、能量收集技术在智能传感器中的应用也将被重点讨论。 本章还将探讨智能传感器在物联网中的部署方式，以及它们如何与云平台、边缘计算相结合，实现海量数据的互联互通和智能分析。在智能家居、智慧城市、工业物联网等场景下，智能传感器的应用前景将进行展望。 第十章 微纳检测技术与微机电系统（MEMS） 微纳检测技术是当前检测技术发展的重要前沿。本章将介绍微纳尺度下的检测原理和器件。 我们将重点介绍微机电系统（MEMS）技术，它能够将机械结构、传感器、驱动器、电子电路等集成在微小的芯片上。MEMS传感器在惯性测量（如加速度计、陀螺仪）、压力测量、流量测量等方面已经取得了广泛的应用。 此外，本章还将介绍纳米材料在检测技术中的应用，例如基于纳米材料的高灵敏度、高选择性化学传感器和生物传感器。微流控技术在样品处理和集成化检测中的作用也将被提及。 第十一章 无线检测技术与远程监测 无线通信技术的进步为检测技术的远程化和网络化提供了可能。本章将介绍各类无线检测技术及其应用。 我们将探讨基于射频识别（RFID）技术的物品追踪和身份识别应用。LoRa、NB-IoT等低功耗广域网技术在物联网环境监测、农业监测等领域的应用也将被详细介绍。 此外，本章还将介绍基于无线传感器网络（WSN）的分布式监测系统，以及它们在大型区域环境监测、工业过程监控等方面的优势。远程监测技术在灾害预警、野外科学考察等场景下的应用也将被展示。 第十二章 检测技术的未来发展趋势 本章将对现代检测技术的未来发展进行预测和展望。 我们将讨论数据驱动的检测技术，即如何利用大数据分析和人工智能（AI）技术来提升检测的智能化水平，实现故障预测、异常检测、以及更精准的控制。 可穿戴式检测技术、柔性电子传感器、以及与人体交互的生物电子器件等新兴领域也将被重点关注。此外，我们还将探讨跨领域融合的检测技术，例如将光学、声学、电学等多种检测原理结合，实现更全面、更可靠的测量。 结论 《现代检测技术》旨在为读者提供一个全面、深入、前沿的学习平台。通过对本书的学习，读者将能够： 理解现代检测技术的 fundamental principles and key concepts. 掌握各类传感器的基本原理、性能特点和应用范围。 熟悉信号调理和数据采集的关键技术，并能够设计和实现基本的信号处理流程。 了解数字信号处理的基本算法，并能够将其应用于实际的检测信号分析。 掌握工业自动化、环境监测、生物医学、交通运输等领域典型检测技术的应用。 认识智能传感器、微纳检测技术、无线检测技术等前沿技术的发展方向。 对检测技术的未来发展趋势有清晰的认识，为进一步的学习和研究打下基础。 本书力求内容翔实、条理清晰、图文并茂，并结合大量的实例，帮助读者理解抽象的理论知识。我们相信，通过对本书的学习，读者将能更好地适应21世纪电子信息与自动化领域快速发展的需求，为未来的学习和工作奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这套教材的另一个突出优点是它对“系统集成”思维的培养。现代检测早已不是单一传感器的简单堆砌，而是复杂的系统工程。这本书在后续章节中，多次强调了不同子系统之间的接口、兼容性与信息传递的规范性。比如，在讲解数据总线协议时，它不仅仅停留在RS-485或CAN总线的表面语法，而是深入探讨了在多节点、高干扰环境下如何设计可靠的通信策略，以及如何保证时间同步的精度。这种全局观的培养，对于未来成为项目负责人或系统架构师至关重要。很多技术人员往往只擅长单点技术，但在面对一个完整的检测系统集成时就会手足无措。而本书通过一系列相互关联的案例，潜移默化地训练了读者的系统思维。读完它，你会感觉自己看待一个检测项目时，不再是零散的技术点组合，而是一个有机的、协同工作的整体，这对于提升工程化能力具有不可估量的帮助。

评分☆☆☆☆☆

深入阅读《现代检测技术》后，我发现它在理论深度和前沿性之间找到了一个绝佳的平衡点，这在教材领域是相当难能可贵的。很多教材要么过于偏重理论的数学推导，让人望而却步，要么就是过于浅尝辄止，只能应付入门考试。但这本教材巧妙地规避了这两个极端。它在基础概念的阐述上毫不含糊，比如对“测量误差”的分类和量化处理，讲得非常透彻，让你明白每一个误差来源背后的物理机制。但紧接着，它又能迅速将你带入现代化的检测范畴，比如对模糊集理论在数据不确定性分析中的应用，以及基于深度学习的特征提取方法。这些前沿内容的引入，使得这本书在五年内都不会显得过时。对于我们这些希望未来从事高精度自动化控制或精密仪器研发的人来说，这种前瞻性的视野至关重要。它不仅教会了我们“如何做”现在的检测，更启发了我们去思考“未来如何检测”，真正做到了立足当下，展望未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版也值得称道，这对于长时间面对技术书籍的读者来说至关重要。作为一套“21世纪电子信息与自动化系列规划教材”，它显然在设计上花了心思。纸张质量上乘，即便是高强度的翻阅和标记也不会轻易损坏。更重要的是，版面设计非常清晰，字体大小适中，公式和符号的渲染极其专业，阅读起来毫无压力。我尤其欣赏它在对比和总结方面的处理。例如，在介绍不同类型的传感器（如电阻式、电容式、压电式等）的性能指标时，它通常会使用对比表格，将灵敏度、量程、响应速度、非线性度等关键参数并列展示，一目了然。这种细致的排版处理，极大地提高了信息接收的效率，减少了阅读疲劳。如果说内容是骨架，那么精美的排版就是让这副骨架更具生命力的皮肤。在如今信息爆炸的时代，一本能让你愿意长时间沉浸其中的书，其设计功不可没。这套教材显然在这方面做得非常出色，体现了出版方的专业水准。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的《现代检测技术》摆在桌上，光是书名就透露着一股严谨与前沿的气息。我作为一个初涉该领域的研究生，最初被它厚实的篇幅所震慑，心想这下可真要啃下一块硬骨头了。然而，翻开目录后，我立刻感受到了一种扑面而来的系统性与条理性。它不像某些教材那样只罗列公式和定义，而是真正从基础原理出发，层层递进地构建起整个现代检测的知识体系。尤其是关于信号处理与数据采集的部分，作者似乎深谙初学者的困惑，讲解得细致入微，生怕漏掉任何一个容易让人卡壳的知识点。例如，在阐述傅里叶变换在频谱分析中的应用时，书中不仅给出了理论推导，还辅以大量的实例和图示，使得那些抽象的数学概念变得具体可感。读完相关章节后，我对如何选择合适的传感器、如何进行高效的数据预处理，都有了茅塞顿开的感觉。这本书的编排逻辑非常符合工程实践的需求，理论与应用紧密结合，让人感觉手中握着的不仅仅是一本教科书，更像是一本可以随时翻阅的工具手册。我特别欣赏它对一些新兴检测技术如智能传感器网络和模糊逻辑控制的介绍，这些内容让本书的视野超越了传统的范畴，极大地拓宽了我的专业视野。

评分☆☆☆☆☆

说实话，在阅读这本《现代检测技术》的过程中，我最喜欢它的那种“实战派”风格。它不是那种只停留在纸上谈兵的理论宝典，而是充满了工程实践的智慧。很多章节后面附带的“设计案例分析”环节，简直是如获至宝。我记得有一次我在做一个关于振动监测的项目时遇到了瓶颈，采集到的数据总是充满噪声，怎么也提取不出有效的特征信息。抱着试试看的心态，我翻到了书里关于“抗干扰技术与滤波”的那一章，书上详细对比了不同滤波器的适用场景和参数设置的经验法则。特别是书中提到的一种自适应滤波算法，配上了清晰的流程图和伪代码，我立刻意识到自己之前的滤波器选择过于简单粗暴了。按照书中的指导修改了算法参数后，效果立竿见影，困扰我多日的问题迎刃而解。这种即学即用、学以致用的感觉，是很多同类书籍所不具备的。它更像是一位经验丰富的老工程师，坐在你身边，手把手地教你如何避开那些行业内的“坑”。这种务实精神，让这本书的价值远远超出了其作为教材的范畴，更像是一本高级工程师的案头必备参考书。