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第1章 绪论1

1.1概述1

1.2智能检测系统的形成、发展与特点2

1.3智能检测技术的地位和作用5

1.4参数检测的智能化方法6

1.5智能检测装置的主要形式7

思考题与习题11

第2章 非电量检测基础12

2.1温度检测12

2.1.1热电式传感器12

2.1.2光纤温度传感器26

2.1.3红外测温仪28

2.1.4微波测温仪31

2.2压力检测32

2.2.1应变式压力计32

2.2.2压电式压力计34

2.2.3电容式压力计38

2.2.4霍尔式压力计40

2.3流量检测42

2.3.1电磁流量计42

2.3.2超声波流量传感器43

2.3.3光纤旋涡流量传感器45

2.4物位检测46

2.4.1电容式液位传感器46

2.4.2超声波物位传感器48

2.4.3微波界位计49

2.5成分检测50

2.5.1红外线气体分析仪50

2.5.2半导体式气敏传感器51

思考题与习题55

第3章 智能仪器56

3.1概述56

3.1.1智能仪器的分类57

3.1.2智能仪器的构成57

3.1.3智能仪器的功能58

3.1.4智能仪器的特点59

3.1.5智能仪器的发展60

3.2非集成智能仪器62

3.2.1实现方式62

3.2.2典型应用62

3.3集成智能仪器64

3.3.1实现方式64

3.3.2典型应用64

3.4智能仪器的入机接口66

3.4.1输入接口67

3.4.2输出接口67

3.5智能仪器的软件构成74

思考题与习题75

第4章 虚拟仪器77

4.1概述77

4.1.1虚拟仪器的概念77

4.1.2虚拟仪器的特性78

4.1.3虚拟仪器的发展79

4.2虚拟仪器的构成80

4.3虚拟仪器的软件开发平台81

4.4虚拟仪器的关键技术83

4.4.1虚拟仪器系统集成83

4.4.2虚拟仪器的总线技术83

4.4.3虚拟仪器软面板设计技术84

4.4.4虚拟仪器驱动程序设计84

4.5虚拟仪器的数据采集原理84

4.6虚拟仪器的实现实例85

4.6.1虚拟仪器设计的基本步骤85

4.6.2温度测量系统的硬件设计86

4.6.3网络化温度监控系统实现88

思考题与习题92

第5章 检测仪器接口与总线93

5.1串行通信接口93

5.1.1 RS-232C93

5.1.2可编程串行通信接口8251A98

5.2 GPIB接口总线100

5.2.1 GPIB概述100

5.2.2 GPIB消息101

5.2.3 GPIB设备和连接103

5.2.4 GPIB接口功能104

5.3 VXI总线106

5.4通用串行总线（USB）107

5.4.1 USB概述107

5.4.2 USB总线的硬件108

5.4.3 USB的系统结构109

5.4.4 USB的编码方案110

5.4.5 USB的数据格式110

5.4.6 USB的标识码114

5.4.7 USB接口设计实例114

5.5现场总线118

5.5.1概述118

5.5.2现场总线的含义118

5.5.3现场总线的特点与优势119

5.5.4现场总线的通信协议121

5.5.5现场总线的网络拓扑结构122

5.5.6现场总线的数据通信模式123

5.5.7典型的现场总线简介123

思考题与习题127

第6章 图像检测128

6.1概述128

6.2图像采集129

6.2.1 CCD的工作原理130

6.2.2 CCD固体图像传感器的分类133

6.2.3基于CCD的图像采集系统135

6.3图像处理137

6.3.1图像的数字化137

6.3.2图像的平滑和滤波139

6.3.3图像的分割142

6.3.4图像的特征选择与提取149

6.4图像检测结论的智能推断方法150

6.4.1 BP神经网络151

6.4.2 BP神经网络法测温标定模型154

思考题与习题155

第7章 微弱信号检测156

7.1概述156

7.2噪声156

7.2.1噪声的类型157

7.2.2噪声的度量159

7.3微弱信号检测方法161

7.3.1相关检测法161

7.3.2同步积累法170

思考题与习题175

第8章 抗干扰技术176

8.1干扰的危害176

8.2干扰的来源177

8.2.1内部干扰177

8.2.2外部干扰178

8.3干扰的耦合方式178

8.4干扰的抑制方法180

8.4.1抗干扰设计的基本原则180

8.4.2硬件抗干扰182

8.4.3软件抗干扰187

思考题与习题192

第9章 信号调理与转换193

9.1信号放大193

9.1.1运算放大器193

9.1.2仪用放大器196

9.1.3程控增益放大器198

9.1.4隔离放大器202

9.2信号滤波204

9.2.1滤波器的分类204

9.2.2模拟滤波器205

9.3信号转换210

9.3.1 A／D转换210

9.3.2 D／A转换221

9.3.3电压／电流转换225

9.3.4电流／电压转换226

9.3.5电压／频率转换227

9.3.6频率／电压转换229

9.4调制与解调230

9.4.1连续波调制与解调230

9.4.2脉冲波调制与解调239

思考题与习题242

第10章 测量误差与数据处理243

10.1测量误差243

10.1.1测量误差的表示方法243

10.1.2误差的性质244

10.1.3精度245

10.2测量误差的数据处理方法246

10.2.1粗大误差的处理准则246

10.2.2随机误差的统计处理247

10.2.3系统误差的判别与处理251

10.2.4不等精度测量的权与误差252

10.2.5测量误差的合成253

10.2.6测量误差的分配254

10.2.7最小二乘法与回归分析255

10.3测量不确定度258

思考题与习题261

第11章 智能检测系统263

11.1智能检测系统的组成263

11.1.1数据采集系统263

11.1.2输入输出通道271

11.1.3智能检测系统中的软件272

11.2智能检测系统的设计275

11.2.1系统需求分析276

11.2.2系统总体设计276

11.2.3采样速率的确定277

11.2.4硬件设计277

11.2.5软件设计278

11.2.6系统集成与维护278

11.3典型智能检测系统举例278

11.3.1智能温度测量系统278

11.3.2智能机器人281

11.4智能检测系统的发展284

思考题与习题287

第12章 智能检测前沿技术288

12.1软测量技术288

12.1.1概述288

12.1.2软测量的方法289

12.1.3软测量的意义及其适用条件294

12.2多传感器信息融合295

12.2.1概述295

12.2.2信息融合的基本原理298

12.2.3信息融合的方法304

12.2.4信息融合系统的应用307

12.3无线传感器网络308

12.3.1传感器网络体系结构309

12.3.2传感器结点体系结构310

12.3.3无线传感器网络的特点310

12.3.4无线传感器网络信息获取关键技术312

12.3.5无线传感器网络的应用315

思考题与习题316

参考文献317

附录319