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| 編輯推薦： |
检测技术的应用领域十分广泛，科学技术与生产力水平的高度发达，要求有更先进的检测技术与测量仪器作为基础。检测技术与工程实践密切联系，科学技术的发展促进了检测技术的进步，检测技术的进步又促进了科学技术水平的提高，二者相互促进，推动社会生产力不断进步。
本书以注重学科基础为宗旨，系统地介绍了检测技术方面的知识，主要内容包括绪论、检测系统基本特性、信号及其描述、源传感器、有源传感器、数字式传感器与新型传感器、测量误差、测量信号调理、现代测试系统等。
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| 內容簡介： |
检测技术是一门集通信技术、仪表技术、计算机技术，以及误差理论、信号处理、信号与系统等于一体的跨学科的专业技术课程。本书以注重学科基础为宗旨，系统地介绍了检测技术方面的知识。全书分为9章，主要内容包括绪论、检测系统基本特性、信号及其描述、源传感器、有源传感器、数字式传感器与新型传感器、测量误差、测量信号调理、现代测试系统，目的是使读者了解检测技术相关知识。
本书注重理论和实际应用相结合，内容由浅入深，通俗易懂，各章配有适量的习题，既便于教学又利于自学，可作为高等院校本科自动化专业、机械类各专业的教材，也可作为各类院校专科层次相关专业类似课程的选用教材，并可作为从事自动化、机械工程等工程技术人员的参考书。
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| 目錄：
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第1章绪论（1）
1.1检测的基本概念（1）
1.2检测技术研究的主要内容（1）
1.3检测技术与检测系统的发展趋势（2）
第2章检测系统的基本特性（5）
2.1检测系统概述（5）
2.2检测系统的组成（6）
2.3检测系统的静态特性（8）
2.3.1静态特性的性能指标（8）
2.3.2检测系统的静态标定（11）
2.3.3静态特性的测试（11）
2.4检测系统的动态特性（12）
2.4.1微分方程（12）
2.4.2传递函数（12）
2.4.3频率响应函数（13）
2.4.4动态特性的测试（16）
2.5检测系统不失真测量条件（18）
第3章信号及其描述（21）
3.1信号的分类与描述（21）
3.1.1确定性信号（21）
3.1.2随机信号（22）
3.1.3连续信号与离散信号（22）
3.1.4信号的描述和评价（23）
3.2周期信号与离散频谱（25）
3.2.1傅里叶级数的三角函数展开式（25）
3.2.2傅里叶级数的复指数函数展开式（26）
3.2.3周期信号的强度表述（29）
3.3瞬变信号与连续频谱（31）
3.3.1傅里叶变换（31）
3.3.2傅里叶变换的主要性质（34）
3.3.3几种典型瞬变信号的频谱（37）
第4章源传感器（43）
4.1源传感器概述（43）
4.1.1传感器的定义与组成（43）
4.1.2传感器的地位和作用（44）
4.1.3传感器的分类（44）
4.1.4传感器的发展方向（46）
4.2电阻式传感器（47）
4.2.1电阻应变式传感器（47）
4.2.2压阻式传感器（57）
4.2.3热电阻式传感器（59）
4.2.4光敏电阻（64）
4.2.5气敏电阻（68）
4.2.6湿敏传感器（69）
4.3电容式传感器（74）
4.3.1电容式传感器的工作原理及分类（74）
4.3.2电容式传感器的等效电路（76）
4.3.3电容式传感器的测量电路（77）
4.3.4电容式传感器的应用（78）
4.4电感式传感器（81）
4.4.1自感式传感器（81）
4.4.2互感式传感器（88）
4.4.3电涡流式传感器（91）
第5章有源传感器（100）
5.1热电偶温度传感器（100）
5.1.1热电效应（100）
5.1.2热电偶的基本定律（102）
5.1.3热电偶冷端温度误差及补偿（102）
5.1.4热电偶的分类（105）
5.1.5热电偶测温电路（106）
5.2压电式传感器（107）
5.2.1压电式传感器的工作原理（107）
5.2.2压电式传感器的等效电路和测量电路（109）
5.2.3压电式传感器的应用（113）
5.3磁电感应式传感器（115）
5.3.1恒磁通磁电式传感器（115）
5.3.2变磁通磁电式传感器（116）
5.3.3磁电式传感器的动态特性（117）
5.4光电式传感器（118）
5.4.1光电效应（118）
5.4.2光电元件（119）
5.4.3光电式传感器的应用（124）
5.5超声波传感器（125）
5.6红外探测器及其应用（127）
5.6.1热探测器（127）
5.6.2光子探测器（128）
5.6.3红外探测器的应用（129）
第6章数字式传感器与新型传感器（132）
6.1数字式传感器概述（132）
6.2编码器（133）
6.2.1光电式编码器的结构与分类（133）
6.2.2光电式编码器的工作原理（134）
6.3光栅式传感器（135）
6.3.1光栅的结构和类型（135）
6.3.2光栅式传感器的工作原理（136）
6.4感应同步器（139）
6.4.1感应同步器的类型及其结构（139）
6.4.2感应同步器的工作原理（141）
6.4.3输出信号处理（143）
6.4.4感应同步器的应用（143）
6.5磁栅式传感器（144）
6.5.1磁栅式传感器的工作原理（144）
6.5.2信号处理（145）
6.5.3磁栅式传感器的应用（147）
6.6容栅式传感器（147）
6.6.1容栅式传感器的基本结构及工作原理（147）
6.6.2容栅式传感器的特点（148）
6.6.3容栅式传感器的信号处理方式（148）
6.6.4容栅式传感器的应用（151）
6.7光纤传感器（151）
6.7.1光纤传感器的分类（151）
6.7.2光纤导光原理（152）
6.7.3光纤传感器的应用（153）
6.7.4光纤传感器的特点（154）
第7章测量误差（156）
7.1误差概述（156）
7.1.1误差的基本概念（156）
7.1.2误差的表示方法（157）
7.1.3误差的来源（158）
7.1.4测量误差的分类（159）
7.2系统误差（160）
7.2.1系统误差的特点及变化规律（160）
7.2.2系统误差的判别（160）
7.2.3系统误差的消除（162）
7.3随机误差（163）
7.3.1随机误差的特征和概率分布（163）
7.3.2等精度测量随机误差的数据处理（164）
7.3.3不等精度测量随机误差的数据处理（167）
7.4粗大误差（168）
7.4.1莱以特准则（168）
7.4.2格拉布斯准则（168）
7.5测量误差的合成（169）
7.5.1系统误差的合成（170）
7.5.2随机误差的合成（172）
7.5.3系统误差与随机误差的合成（172）
第8章测量信号调理（174）
8.1电桥（174）
8.1.1直流电桥（174）
8.1.2交流电桥（177）
8.1.3带感应耦合臂的电桥（179）
8.2信号放大电路（179）
8.2.1测量放大器（179）
8.2.2程控增益放大器（181）
8.2.3隔离放大器（184）
8.3滤波器（185）
8.3.1滤波器概述（185）
8.3.2滤波器性能分析（186）
8.3.3实际滤波电路（187）
8.3.4带通滤波器在信号频率分析中的应用（189）
8.4调制与解调（192）
8.4.1幅度调制与解调（192）
8.4.2频率调制与解调（194）
第9章现代测试系统（197）
9.1现代测试系统概述（197）
9.2智能仪器（197）
9.3虚拟仪器（198）
9.3.1虚拟仪器概述（198）
9.3.2硬件构成（201）
9.3.3虚拟仪器的软件实现（202）
9.3.4虚拟仪器的应用（204）
9.4线传感器网络（205）
9.4.1线传感器网络的发展历程（205）
9.4.2ZigBee技术（209）
9.4.3ZigBee技术在线传感器网络中的应用（212）
9.4.4线传感器网络的应用（215）
9.5微型仪器（217）
参考文献（219）
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| 內容試閱：
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人类经历了千百年的探索与奋斗，陆续发明了各种各样的传感器、探测器及检测装置和监控系统等，逐步实现了人类对感觉器官的能力扩展。检测技术是信息技术的核心技术之一。随着微型计算机技术的发展及其在工业和控制中的广泛应用，检测技术发生了深刻的变化，目前已经进入智能化阶段。在当今信息化时代，人们所从事的生产和科研活动可归纳为对信息资源的开发、传输、处理和获取。作为信息技术三大支柱之一的检测技术，越来越被人们所重视，并深深地渗透到人类的科学研究、工程实践和日常生活的各个方面。科学是从测量开始的没有检测技术就没有现代科学技术已成为人们的共识，检测技术与系统的研究已成为工程界和科学界所普遍关注的重要问题。因此，了解和熟悉检测技术与系统的工作原理、设计方法、发展方向等都是十分重要和必要的。
检测技术的应用领域十分广泛，科学技术与生产力水平的高度发达，要求有更先进的检测技术与测量仪器作为基础。检测技术与工程实践密切联系，科学技术的发展促进了检测技术的进步，检测技术的进步又促进了科学技术水平的提高，二者相互促进，推动社会生产力不断进步。
本书以注重学科基础为宗旨，系统地介绍了检测技术方面的知识，主要内容包括绪论、检测系统基本特性、信号及其描述、源传感器、有源传感器、数字式传感器与新型传感器、测量误差、测量信号调理、现代测试系统等。
本书注重理论和实际应用相结合，内容由浅入深，通俗易懂，各章配有适量的习题，既便于教学又利于自学。
本书可作为高等院校本科自动化专业、机械类各专业的教材，也可作为各类院校专科层次相关专业类似课程的选用教材，并可作为从事自动化、机械工程等工程技术人员的参考书。本书在教学使用过程中，可根据专业特点和课时安排选取教学内容。
全书由大连工业大学王海文、大连工业大学艺术与信息工程学院王虹元、尚靖函担任主编，中国矿业大学徐海学院李富强、武汉华夏理工学院黄梅志、辽宁轻工职业学院于智、南宁学院冯家乐、大连工业大学艺术与信息工程学院肖杨、桂林航天工业学院罗文军担任副主编，共9章：王海文编写第4章，王虹元编写第2章，尚靖函编写第1章，李富强编写第5章，黄梅志编写第3章，于智编写第6章，冯家乐编写第8章，肖杨编写第9章，罗文军编写第7章。李政莹、于佳兴、叶沛鑫、王艺菲协助进行了资料编写的整理工作。
在本书编写的过程中，参考了兄弟院校的相关资料及其他相关教材，并得到了许多同人的关心和帮助，在此谨致谢意。
限于篇幅及编者的业务水平，本书在内容上若有疏漏和欠妥之处，竭诚希望同行和读者赐予宝贵的意见。
编者
2017年5月
信号及其描述
3.1信号的分类与描述
信息科学是研究信息的获取、传输、处理和利用的一门科学，检测技术就是获取信息的技术，它处于信息科学的zui前端，是信息科学的前提和基础。自然界和工程实践中充满着大量的信息。获取其中的某些信息并对其进行分析、处理，揭示事物的内在规律和固有特性以及事物之间的相互关系，继而做出判断、决策等是测试工程所要解决的主要任务。
信息是一个抽象的概念，需要通过一定的形式把它表示出来，才便于表征、储存、传输和利用，这就是信号。信号是信息的表达形式和载体，一个信号中包含着丰富的信息，它是测试工程师的原材料。人们在长期的生产活动和科学实践中不断寻找能准确反映信息内容的各种各样的信号，并研究这些信号之间的定性与定量关系，形成了独立的信号处理学科领域。根据目的不同，在检测技术中数字信号处理技术可分为三类：①以剔除信号中的噪声为目的的数字滤波技术；②以估计、提取信号的相关信息为目的的数字信号分析技术；③在信号分析基础上进行判断、识别、定位或跟踪等技术。对于各种不同信号，可以从不同角度进行分类。在动态测试技术中，常将信号作为时间函数来研究。按能否用确定的时间函数关系描述，可将信号分为确定性信号和随机信号两大类。常用的信号分类如图31所示。
3.1.1确定性信号
确定性信号是指可用明确的数学关系来描述的信号，或者说信号能被表示为一确定的时间函数，对于指定的某时刻，可以确定一相应的函数值，如图32所示，如简谐信号等。确定性信号既可以是周期信号，也可以是非周期信号。
周期信号包括简谐周期信号和复杂周期信号。所谓复杂周期信号，就是由若干频率为基频整数倍的信号组合而成的信号。
非周期信号包括准周期信号和瞬变信号。准周期信号是由一些不同频率的简谐信号合成的信号，但组成它的各简谐分量的频率之比不全为有理数。而上述复杂周期信号的简谐分量中任意两个分量的频率之比都是有理数，这是准周期信号与复杂周期信号的不同之处。
瞬变信号包括除准周期信号以外的一切可以用时间函数来描述的非周期信号，它的时间函数为各种脉冲函数或者衰减函数。当然，瞬变信号也是一种确定性信号。
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