傳感器與測控電路

前言

當(dāng)今人類已進入信息時代，傳感器與測控技術(shù)的重要性已越來越被人們所認(rèn)識。隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，傳感器與測控技術(shù)也有了很大進展，傳感器與測控技術(shù)主要研究測控系統(tǒng)中的電路問題。現(xiàn)代測控系統(tǒng)的含義已不僅僅局限于工業(yè)領(lǐng)域中的測控系統(tǒng)，而是包括在科學(xué)研究、國防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和日常生活等各個領(lǐng)域中的檢測與控制系統(tǒng)，這些測控系統(tǒng)包括各式各樣的儀器儀表、控制裝置，涉及人類生活的方方面面。許多測控系統(tǒng)是一些設(shè)備中的核心，如智能洗衣機、空調(diào)和數(shù)字化電視機中的控制系統(tǒng)。現(xiàn)代測控系統(tǒng)已無一例外地采用現(xiàn)代電子技術(shù)。本書在編寫過程中，力圖反映電子技術(shù)和測控技術(shù)的新發(fā)展，注意激發(fā)讀者學(xué)習(xí)的主動性，注重應(yīng)用實例，逐步使讀者掌握傳感器與測控技術(shù)這門知識。編寫過程中，在充分考慮本書系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上，盡量引入電子技術(shù)的最新進展，理論聯(lián)系實際，既有整體電路的考慮也有具體電路的分析，以期加強讀者應(yīng)用能力的培養(yǎng)。尤其是引入了具體的科研課題，使讀者通過實例學(xué)習(xí)，可同步提高其應(yīng)用能力。本書主要針對讀者在測控技術(shù)方面的需求共分7章闡述，第一章為傳感器與測控電路基礎(chǔ)，第二章為常用傳感器測量電路與應(yīng)用，第三章為常用傳感器實用電路，第四章為單片機接口電路及應(yīng)用，第五章為智能傳感器與數(shù)據(jù)采集，第六章為測控電路的抗干擾措施，第七章為汽車發(fā)動機測控系統(tǒng)實例。本書具有以下特色：1，本書將傳感器與測控技術(shù)有機地結(jié)合在一起，使讀者能夠更全面學(xué)習(xí)和掌握信號傳感、信號采集、信號轉(zhuǎn)換及信號傳輸?shù)恼麄€過程。2，本書編寫了測控電路的抗干擾等章節(jié)，能使學(xué)生對使用傳感器的全過程有一個全面的認(rèn)識，并通過相關(guān)實驗提高學(xué)生的動手能力。傳感器的抗干擾技術(shù)對于整個自動檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。3，本書覆蓋面較廣，內(nèi)容較為系統(tǒng)全面，側(cè)重于應(yīng)用，不涉及設(shè)計制造方面的內(nèi)容，盡量避免了與介紹原理無關(guān)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。全書緊密聯(lián)系傳感器與測控技術(shù)的最新進展，適當(dāng)介紹了測量系統(tǒng)和計算機的接口、動態(tài)信號的分析和處理，以拓寬讀者的眼界，特別是與微型計算機技術(shù)相結(jié)合，介紹了其功能的擴展和性能的提高。全書還介紹了智能傳感器等反映近代傳感技術(shù)的新內(nèi)容及應(yīng)用。本書可作為有關(guān)的電類專業(yè)本科生的教材或參考書，對從事測控技術(shù)和自動化工作的工程技術(shù)人員也有參考價值。在學(xué)習(xí)該書之前，讀者應(yīng)先修完電路基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)和控制理論等方面的課程。由于本書涉及的學(xué)科眾多，而編者學(xué)識有限，書中不妥之處，敬請讀者批評指正。編者

內(nèi)容概要

《傳感器與測控電路》共有7章，第一章為傳感器與測控電路基礎(chǔ)，第二章為常用傳感器工作原理與應(yīng)用，第三章為常用傳感器實用電路，第四章為單片機接口電路及應(yīng)用，第五章為智能傳感器與數(shù)據(jù)采集，第六章為測控電路的抗干擾措施，第七章為汽車發(fā)動機測控系統(tǒng)實例。
《傳感器與測控電路》可作為從事測控技術(shù)和自動化工作的工程技術(shù)人員的參考書，亦可作為自動化專業(yè)本科生的教學(xué)參考書。

書籍目錄

第一章 傳感器與測控電路基礎(chǔ)
 第一節(jié) 傳感器與測控電路的基本概念
 第二節(jié) 傳感器與傳感器技術(shù)的發(fā)展
 第三節(jié) 傳感器的特性
 第四節(jié) 測量與儀器儀表知識
第二章 常用傳感器工作原理與應(yīng)用
 第一節(jié) 電阻式傳感器
 第二節(jié) 電感式傳感器
 第三節(jié) 電容式傳感器
 第四節(jié) 光電式傳感器
 第五節(jié) 熱電式傳感器
 第六節(jié) 霍爾傳感器
 第七節(jié) 智能傳感器
 第八節(jié) 傳感器在汽車檢測中的應(yīng)用
第三章 常用傳感器實用電路
 第一節(jié) RLC傳感器實用電路
 第二節(jié) 光電式傳感器實用電路
 第三節(jié) 熱電式傳感器實用電路
 第四節(jié) 霍爾式傳感器實用電路
 第五節(jié) 壓電式傳感器實用電路
 第六節(jié) 半導(dǎo)體傳感器實用電路
第四章 單片機接口電路及應(yīng)用
 第一節(jié) 單片機接口技術(shù)概述
 第二節(jié) 單片機測量系統(tǒng)的輸入接口
 第三節(jié) 單片機在測量系統(tǒng)中的應(yīng)用
第五章 智能傳感器與數(shù)據(jù)采集
 第一節(jié) 智能傳感器的特點和發(fā)展趨勢
 第二節(jié) 單總線智能溫度傳感器的原理與應(yīng)用
 第三節(jié) 高精度單片數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
 第四節(jié) 智能傳感器總線接口技術(shù)
第六章 測控電路的抗干擾措施
 第一節(jié) 干擾的類型及產(chǎn)生
 第二節(jié) 抗干擾的措施
第七章 汽車發(fā)動機測控系統(tǒng)實例
 第一節(jié) 發(fā)動機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
 第二節(jié) 發(fā)動機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)
 第三節(jié) 系統(tǒng)測試及檢驗
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：眾所周知，測控技術(shù)早已滲透到人類的生產(chǎn)活動、科學(xué)研究、工程實踐和日常生活的各個方面。在生產(chǎn)活動中廣泛應(yīng)用測試技術(shù)，如計時、產(chǎn)品交換、氣候和季節(jié)的變化規(guī)律、生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的控制、節(jié)能和生產(chǎn)過程的自動化等。這些都要測量生產(chǎn)過程中的有關(guān)參數(shù)并進行反饋控制，以保證生產(chǎn)過程中的這些參數(shù)處于最佳最優(yōu)狀態(tài)。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)，廣泛地應(yīng)用測控技術(shù)，如生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的檢測、產(chǎn)品質(zhì)量的控制、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟效益、節(jié)能和生產(chǎn)過程的自動化等。在科學(xué)研究領(lǐng)域內(nèi)，人們通過觀察、試驗并用已有的知識和經(jīng)驗，對試驗結(jié)果進行分析、對比、概括、推理。通過不斷觀察、試驗，從而找出新的規(guī)律，再上升為理論。因而能否通過觀察試驗得到結(jié)果，而且是可靠的結(jié)果，取決于檢測技術(shù)的水平，所以，從這個意義上講，科學(xué)的發(fā)展、突破是以檢測技術(shù)的水平為基礎(chǔ)的。例如，人們在光學(xué)顯微鏡出現(xiàn)以前，只能用肉眼來分辨物質(zhì)。而自從出現(xiàn)了光學(xué)顯微鏡，人們能借助顯微鏡觀察細(xì)胞，從而大大推動了生物科學(xué)的發(fā)展。而到20世紀(jì)30年代，出現(xiàn)了電子顯微鏡，又使人們的觀察能力進入微觀世界，這又推動了生物科學(xué)、電子科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展。當(dāng)然，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又反過來促進檢測技術(shù)的發(fā)展。檢測通常包括兩個過程：一是能量形式的一次或多次轉(zhuǎn)換過程；二是將被測變量與其相應(yīng)的測量單位進行比較。前者一般包括檢測用敏感元件、變換器、信號傳輸?shù)炔糠?；后者一般包括信號處理、測量電路及顯示裝置等部分。檢測元件一般將被測信息轉(zhuǎn)換成電信號，也就是把被測信號轉(zhuǎn)換成電壓、電流或電路參數(shù)（電阻、電感、電容）等電信號輸出；再利用變換器、信號傳輸和信號處理等部分，把信號轉(zhuǎn)換成傳輸方便、功率較大，可以傳輸、存儲、記錄，并具有驅(qū)動能力的電壓。信號的顯示和記錄由顯示器、指示器和記錄儀完成，信號的處理和分析用數(shù)據(jù)分析儀、頻譜分析儀、計算機等完成。通過對信號的處理和分析，找出被測信息的規(guī)律，從而為研究和鑒定工作提供有效依據(jù)，為控制提供有用信號。人們在日常生活中，已愈來愈離不開測控技術(shù)。例如現(xiàn)代化起居室中的溫度、濕度、亮度、空氣新鮮度、防火、防盜和防塵等的測試、控制，以及由有視覺、聽覺、嗅覺、觸覺和味覺等感覺器官，并有思維能力的機器人來參與各種家庭事務(wù)管理和勞動等，都需要各種測控技術(shù)。尤其是自動化生產(chǎn)出現(xiàn)以后，要求生產(chǎn)過程參數(shù)的檢測能自動進行。這時就產(chǎn)生了自動測控系統(tǒng)。

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《傳感器與測控電路》由化學(xué)工業(yè)出版社出版。

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