自動檢測與虛擬儀器技術(shù)

目錄
前言
第1章 傳感器與檢測技術(shù)的基本概念 1
1.1 自動檢測技術(shù)概述 1
1.1.1 自動檢測技術(shù)的重要性 1
1.1.2 傳感器與自動檢測系統(tǒng)的組成 2
1.1.3 測量方法及其分類 4
1.1.4 測量系統(tǒng)或儀表的基本技術(shù)性能和術(shù)語 6
1.2 測量誤差概述 11
1.2.1 測量誤差的客觀存在 11
1.2.2 誤差的分類 13
1.2.3 隨機誤差的處理 15
1.2.4 測量結(jié)果的置信度 19
1.2.5 系統(tǒng)誤差以及粗大誤差的處理 21
1.3 數(shù)字化測控中的信號處理 25
1.3.1 A/D轉(zhuǎn)換器 25
1.3.2 D/A轉(zhuǎn)換器 27
1.3.3 信號的標準化及標度變換 29
1.4 檢測技術(shù)的新發(fā)展概述 30
思考題與習題 31
第2章 能量控制型傳感器 32
2.1 電阻應變式傳感器 32
2.1.1 金屬電阻應變片的工作原理 32
2.1.2 電阻應變片的特性 34
2.1.3 應變片的測量電路 36
2.1.4 電阻應變式傳感器的應用 40
2.2 壓阻式傳感器 42
2.2.1 半導體的壓阻效應 43
2.2.2 半導體應變片的結(jié)構(gòu)及應用 44
2.3 電感式傳感器 45
2.3.1 自感式傳感器 46
2.3.2 互感式傳感器 50
2.3.3 電感式傳感器的應用 54
2.4 電容式傳感器 55
2.4.1 電容式傳感器的工作原理 55
2.4.2 電容式傳感器的測量電路 58
2.4.3 電容式傳感器的應用 60
2.5 電渦流式傳感器 62
2.5.1 電渦流式傳感器的工作原理 62
2.5.2 電渦流式傳感器的結(jié)構(gòu)及測量電路 64
2.5.3 電渦流式傳感器的應用 65
思考題與習題 67
第3章 能量轉(zhuǎn)換型傳感器 68
3.1 霍爾傳感器 68
3.1.1 霍爾傳感器的工作原理 68
3.1.2 霍爾元件的基本特性 69
3.1.3 霍爾元件的誤差及補償 70
3.1.4 霍爾集成傳感器 72
3.1.5 霍爾傳感器的應用 74
3.2 壓電式傳感器 75
3.2.1 壓電特性的產(chǎn)生 76
3.2.2 壓電元件的等效電路 78
3.2.3 壓電式傳感器的測量電路 79
3.2.4 壓電式傳感器的應用 80
3.3 光電式傳感器 82
3.3.1 光電效應和光電器件 82
3.3.2 光電式傳感器的應用 88
思考題與習題 90
第4章 溫度測量 92
4.1 概述 92
4.1.1 溫度測量方法 92
4.1.2 溫標 92
4.1.3 溫度測量儀表的分類 94
4.2 熱電偶溫度計 95
4.2.1 測量原理 95
4.2.2 熱電偶材料與結(jié)構(gòu) 99
4.2.3 熱電偶冷端溫度的處理方法 103
4.2.4 熱電偶測溫線路及誤差分析 106
4.3 熱電阻溫度計 108
4.3.1 測溫原理 108
4.3.2 熱電阻的材料與結(jié)構(gòu) 110
4.4 半導體溫度傳感器 116
4.4.1 半導體硅PN結(jié)溫度傳感器測溫技術(shù) 116
4.4.2 集成溫度傳感器 117
思考題與習題 119
第5章 流量測量 120
5.1 流量的定義和流體流動狀態(tài) 120
5.1.1 流量的定義 120
5.1.2 流動狀態(tài)與流量測量 121
5.1.3 流體流動中的能量轉(zhuǎn)化 122
5.2 節(jié)流式流量計 123
5.2.1 測量原理 124
5.2.2 標準節(jié)流裝置 126
5.3 電磁流量計 128
5.3.1 測量原理 129
5.3.2 變送器的結(jié)構(gòu)及特性 129
5.3.3 變送器的信號處理 131
5.4 渦街流量計 134
5.4.1 應用卡曼漩渦測量的原理 134
5.4.2 渦街流量計的結(jié)構(gòu)及組成 136
5.4.3 渦街流量計的特點 138
思考題與習題 139
第6章 虛擬儀器技術(shù)概述 140
6.1 虛擬儀器技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展 140
6.2 虛擬儀器技術(shù)中的硬件和軟件 141
6.2.1 虛擬儀器系統(tǒng)的硬件組成 141
6.2.2 虛擬儀器的軟件組成 143
6.3 LabVIEW概述 143
6.4 虛擬儀器系統(tǒng)的設(shè)計方法 144
6.5 LabVIEW設(shè)計入門 145
6.5.1 LabVIEW的啟動窗口 145
6.5.2 LabVIEW程序的開發(fā)環(huán)境組成 146
6.5.3 LabVIEW開發(fā)環(huán)境中的選板操作 149
6.5.4 窗口對象的編輯 152
6.5.5 LabVIEW的幫助系統(tǒng) 157
6.6 LabVIEW設(shè)計范例 159
6.7 LabVIEW的程序調(diào)試技術(shù) 165
思考題與習題 167
第7章 LabVIEW程序設(shè)計基礎(chǔ) 169
7.1 LabVIEW的數(shù)值型數(shù)據(jù)及操作 169
7.1.1 數(shù)值數(shù)據(jù)類型 169
7.1.2 數(shù)值型數(shù)據(jù)的操作控件 170
7.1.3 布爾型數(shù)據(jù)及操作 173
7.1.4 字符串數(shù)據(jù)的操作 175
7.1.5 數(shù)組操作 177
7.1.6 簇及相關(guān)操作函數(shù) 181
7.1.7 時間數(shù)據(jù)及時間函數(shù) 183
7.2 LabVIEW程序結(jié)構(gòu) 185
7.2.1 循環(huán)結(jié)構(gòu) 185
7.2.2 條件結(jié)構(gòu) 190
7.2.3 順序結(jié)構(gòu) 192
7.2.4 公式節(jié)點 195
7.2.5 局部變量 197
7.2.6 子VI設(shè)計 198
思考題與習題 203
第8章 數(shù)據(jù)的圖形顯示與存儲 205
8.1 圖形顯示 205
8.1.1 圖形顯示方式和圖形數(shù)據(jù)處理 205
8.1.2 波形的建立和操作 212
8.2 文件I/O操作 214
8.2.1 文件I/O操作函數(shù) 215
8.2.2 電子表格文件I/O操作 216
8.2.3 文本文件I/O操作 219
思考題與習題 223
第9章 LabVIEW在測量和控制中的應用 224
9.1 數(shù)據(jù)采集的相關(guān)概念 224
9.1.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入/輸出信號 224
9.1.2 數(shù)據(jù)采集的相關(guān)術(shù)語 226
9.2 采用NI公司的數(shù)據(jù)采集設(shè)備設(shè)計虛擬儀器系統(tǒng) 226
9.2.1 NI公司的數(shù)據(jù)采集設(shè)備的設(shè)置與測試 227
9.2.2 LabVIEW中的數(shù)據(jù)采集函數(shù) 231
9.2.3 模擬輸入采樣程序范例 234
9.3 采用其他公司的數(shù)據(jù)采集設(shè)備設(shè)計虛擬儀器系統(tǒng) 239
9.3.1 MC公司的數(shù)據(jù)采集設(shè)備 239
9.3.2 MC公司提供的支持LabVIEW的數(shù)據(jù)采集函數(shù) 241
9.3.3 模擬電壓輸入采樣程序的設(shè)計 245
9.3.4 數(shù)字信號的輸出 248
9.4 帶控制功能的VI程序設(shè)計 250
9.4.1 控制算法的實現(xiàn)方式 250
9.4.2 利用PID工具包的函數(shù)實現(xiàn)控制功能的范例 252
9.5 LabVIEW程序的打包和發(fā)布 257
思考題與習題 260
參考文獻 263
附錄 熱電偶/熱電阻分度表(部分) 264