传感器与检测技术

作者简介

《传感器与检测技术(第2版)》被评为“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”，是北京高等教育精品教材。《传感器与检测技术(第2版)》系统地论述了各种传感器的基本原理、基本特性、信号调节电路、设计原理以及它们在电量和非电量检测系统中的应用。

全书共17章，分三大部分，第一部分为传感器，第二部分为检测技术，第三部分为实验。第0章介绍传感器与检测技术的基本概念；第1章介绍传感器的特性；第2章到第11章描述当前使用较多的几类传感器，如电阻式、电感式、电容式、磁电式、压电式、光电式、热电式、核辐射传感器及生物传感器的基本原理和设计知识，并对集成智能传感器作了介绍；第12章和第13章介绍传感器的标定方法和传感器可靠性技术；第14章是检测技术基础，介绍了数据的检测及处理方法；第15章介绍了多传感器信息融合技术；第16章介绍的是现代检测系统，使读者对传感器与检测技术的现状和未来发展有全面的了解；第17章为实验部分，旨在提高读者理论联系实际和动手的能力。《传感器与检测技术(第2版)》附有习题、思考题和实验。

《传感器与检测技术(第2版)》取材新颖，内容丰富，广深兼顾，以适应不同层次对象使用，可作为检测技术、自动控制、仪器仪表及各种机电类专业的本科生、大专生及研究生教材，也可供有关工程技术人员使用参考。

书籍目录

0 传感器与检测技术概念  0.1 传感器的组成与分类    0.1.1 传感器的定义    0.1.2 传感器的组成    0.1.3 传感器的分类  0.2 传感器的作用与地位  0.3 传感器技术的发展动向  0.4 检测技术的定义  0.5 检测技术的作用1 传感器的特性……2 电阻式传感器3 电感式传感器4 电容式传感器5 磁电式传感器6 压电式传感器7 光电式传感器8 热电式传感器9 核辐射传感器10 生物传感器11 集成智能传感器12 传感器的标定13 传感器可靠性技术14 检测技术基础15 多传感器信息融合技术16 现代检测系统17 传感器与检测技术实验附录 习题与思考题参考文献

编辑推荐

《传感器与检测技术(第2版)》：普通高等教育“十一五”国家级规划教材。

前言

随着社会的发展和科学技术的进步，人们在研究自然现象和规律及生产活动时，必然从外界获得大量信息，信息的获取、处理、传输已经成为信息领域的关键技术。要及时正确地获取这些信息，就必须合理地选择和应用各种传感器和检测技术。作为信息技术的三大支柱之一，传感器与检测技术已渗透到人类的科学研究、工程实践和日常生活的各个方面，在促进生产发展和科学技术进步的广阔领域中发挥着重要的作用。本书在第一版的基础上进行了重新修订。为了保持本书紧密联系传感器与检测技术的最新进展，全面介绍这些领域的相关知识的特色，本书在原有基础上新增加了生物传感器及无线传感器网络测控系统，重新修订了集成智能传感器，并整理了实验部分。生物传感器章节分别介绍了电化学DNA传感器、半导体生物传感器等应用前景广泛的传感器。智能传感器章节介绍了单片集成化智能传感器、网络化智能压力传感器、单片指纹传感器和特种集成传感器。无线传感器网络测控系统主要讲述无线传感器网络的应用、特点和关键技术等内容，使读者对传感器在网络测控系统中的应用有一个清晰的认识。在编写本书的过程中，我们力求做到取材广泛、结构清晰、概念清楚、通俗易懂、系统性强。全书共17章，分三大部分，第一部分为传感器，第二部分为检测技术，第三部分为实验。第0章介绍传感器与检测技术的基本概念；第1章介绍传感器的特性；第2章到第11章描述当前使用较多的几类传感器，如电阻式、电感式、电容式、磁电式、压电式、光电式、热电式、核辐射传感器及生物传感器的基本原理和设计知识，并对集成智能传感器作了介绍；第12章和第13章介绍传感器的标定方法和传感器可靠性技术；第14章是检测技术基础，介绍了数据的检测及处理方法；第15章介绍了多传感器信息融合技术；第16章介绍的是现代检测系统，使读者对传感器与检测技术的现状和未来发展有全面的了解；第17章为实验部分，旨在提高读者理论联系实际和动手的能力。本书由王普教授主审，同时还得到了其他各方面专家的支持，在此表示衷心的感谢。

内容概要

工学博士。北京理工大学自动化学院教授、博士生导师、国家杰出青年科学基金获得者、“复杂系统智能控制与决策”教育部重点实验室主任、北京理工大学科学技术研究院常务副院长。



    以第一完成人荣获国家科技进步二等奖1项、国防科技进步一等奖2项、国防科技进步二等奖多项，已获授权发明专利20项和软件著作权9项。2009年获国家杰出青年科学基金，2008年被评为“北京市高等学校教学名师”，2007年被评为“新世纪百千万人才工程国家级人才”，2005年被评为“全国优秀科技工作者”，2001年获教育部“全国高校青年教师奖”，2001年被评为我国国防科技工业“511人才工程”学术带头人。所讲授的“智能控制基础”课程于2007年被评为北京市精品课程。另获“北京市优秀教学成果二等奖”3项。

    工学博士，副研究员。研究方向：智能测控技术、复杂系统建模、仿真与控制、智能控制、非线性控制、系统工程。任中国自动化学会、中国人工智能学会机器人竞赛委员会委员。

章节摘录

插图：（3）所有现场设备直接通过一对传输线（现场总线）互连，双向传输多个信号，可大大减少连线的数量，使得费用降低，易于维护，与DCS相比，现场总线减少了专用的I／O装置及控制站，降低了成本，提高了可靠性。（4）增强了系统的自治性，系统控制功能更加分散，智能化的现场设备可以完成许多先进的功能，包括部分控制功能，促使简单的控制任务迁移到现场设备中来，使现场设备既有检测、变换功能，又有运算和控制功能，一机多用。这样既节约了成本，又使控制更加安全和可靠。PSC废除了DCS的I／O单元和控制站，把DCS控制站的功能块分散到现场设备，实现了彻底的分散控制。现场总线标准的制定和实施十分缓慢，在IEC／ISASP5O小组制定总线标准的过程中，不少厂家已捷足先登，形成了多种总线标准，影响广泛的有FIP、Profibus、WOYldFIP、LON-WORK＼CANbus等。这里简要介绍现场总线基金会（FF）制定的现场总线标准，其他现场总线标准可参考相关资料。FF现场总线体系结构是参照国际标准化组织（ISO）的开放系统互连协议（OSI）而制定的。OSI共有七层，FF提取了其中的三层：物理层、数据链路层和应用层，而且对应有层进行了较大的改动，分成了现场总线存取和应用服务两部分，另外又在应用层上增加含有功能块的用户层。功能块的引入使得用户可以摆脱复杂的编程工作，而直接简单地使用功能块对系统及其设备进行组态。这样使得FF总线标准不仅仅是信号标准和通信标准，更是一个系统标准，这也是FF总线与其他现场总线系统标准的关键区别。FF给出了两种速率的现场总线：低速的H1总线和高速的H2总线。H1传输速率为31.25kb／S，传输距离为200～1900m，最多可串接4台中继器；H2传输速率为1Mb／S／750m或2.5Mb／S／500m。H1每段节点数最多为32个，H2每段节点数最多为124个。H1支持使用信号电缆线向现场装置供电，并能满足本征安全要求。FF总线系统中的装置可以是主站，也可以是从站。主站有控制发送、接收数据的权力，从站仅有响应主站访问的权力。为实现对传送信号的发送和接收控制，FF总线系统采用了令牌和查询通信方式为一体的技术。在同一个网络中可以有多个主站，但在初始化时只能一个主站。

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