自動(dòng)檢測(cè)與虛擬儀器技術(shù)

目錄
前言
第1章 傳感器與檢測(cè)技術(shù)的基本概念 1
1.1 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)概述 1
1.1.1 自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的重要性 1
1.1.2 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的組成 2
1.1.3 測(cè)量方法及其分類 4
1.1.4 測(cè)量系統(tǒng)或儀表的基本技術(shù)性能和術(shù)語(yǔ) 6
1.2 測(cè)量誤差概述 11
1.2.1 測(cè)量誤差的客觀存在 11
1.2.2 誤差的分類 13
1.2.3 隨機(jī)誤差的處理 15
1.2.4 測(cè)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(cè)控中的信號(hào)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(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化及標(biāo)度變換 29
1.4 檢測(cè)技術(shù)的新發(fā)展概述 30
思考題與習(xí)題 31
第2章 能量控制型傳感器 32
2.1 電阻應(yīng)變式傳感器 32
2.1.1 金屬電阻應(yīng)變片的工作原理 32
2.1.2 電阻應(yīng)變片的特性 34
2.1.3 應(yīng)變片的測(cè)量電路 36
2.1.4 電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用 40
2.2 壓阻式傳感器 42
2.2.1 半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng) 43
2.2.2 半導(dǎo)體應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)及應(yīng)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(yīng)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(cè)量電路 58
2.4.3 電容式傳感器的應(yīng)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(cè)量電路 64
2.5.3 電渦流式傳感器的應(yīng)用 65
思考題與習(xí)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(bǔ)償 70
3.1.4 霍爾集成傳感器 72
3.1.5 霍爾傳感器的應(yīng)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(cè)量電路 79
3.2.4 壓電式傳感器的應(yīng)用 80
3.3 光電式傳感器 82
3.3.1 光電效應(yīng)和光電器件 82
3.3.2 光電式傳感器的應(yīng)用 88
思考題與習(xí)題 90
第4章 溫度測(cè)量 92
4.1 概述 92
4.1.1 溫度測(cè)量方法 92
4.1.2 溫標(biāo) 92
4.1.3 溫度測(cè)量?jī)x表的分類 94
4.2 熱電偶溫度計(jì) 95
4.2.1 測(cè)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(cè)溫線路及誤差分析 106
4.3 熱電阻溫度計(jì) 108
4.3.1 測(cè)溫原理 108
4.3.2 熱電阻的材料與結(jié)構(gòu) 110
4.4 半導(dǎo)體溫度傳感器 116
4.4.1 半導(dǎo)體硅PN結(jié)溫度傳感器測(cè)溫技術(shù) 116
4.4.2 集成溫度傳感器 117
思考題與習(xí)題 119
第5章 流量測(cè)量 120
5.1 流量的定義和流體流動(dòng)狀態(tài) 120
5.1.1 流量的定義 120
5.1.2 流動(dòng)狀態(tài)與流量測(cè)量 121
5.1.3 流體流動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化 122
5.2 節(jié)流式流量計(jì) 123
5.2.1 測(cè)量原理 124
5.2.2 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置 126
5.3 電磁流量計(jì) 128
5.3.1 測(cè)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(hào)處理 131
5.4 渦街流量計(jì) 134
5.4.1 應(yīng)用卡曼漩渦測(cè)量的原理 134
5.4.2 渦街流量計(jì)的結(jié)構(gòu)及組成 136
5.4.3 渦街流量計(jì)的特點(diǎn) 138
思考題與習(xí)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(jì)方法 144
6.5 LabVIEW設(shè)計(jì)入門 145
6.5.1 LabVIEW的啟動(dòng)窗口 145
6.5.2 LabVIEW程序的開(kāi)發(fā)環(huán)境組成 146
6.5.3 LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境中的選板操作 149
6.5.4 窗口對(duì)象的編輯 152
6.5.5 LabVIEW的幫助系統(tǒng) 157
6.6 LabVIEW設(shè)計(jì)范例 159
6.7 LabVIEW的程序調(diào)試技術(shù) 165
思考題與習(xí)題 167
第7章 LabVIEW程序設(shè)計(jì)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?dāng)?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(shí)間數(shù)據(jù)及時(shí)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(diǎn) 195
7.2.5 局部變量 197
7.2.6 子VI設(shè)計(jì) 198
思考題與習(xí)題 203
第8章 數(shù)據(jù)的圖形顯示與存儲(chǔ) 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(xí)題 223
第9章 LabVIEW在測(cè)量和控制中的應(yīng)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(hào) 224
9.1.2 數(shù)據(jù)采集的相關(guān)術(shù)語(yǔ) 226
9.2 采用NI公司的數(shù)據(jù)采集設(shè)備設(shè)計(jì)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(cè)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(jì)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(jì) 245
9.3.4 數(shù)字信號(hào)的輸出 248
9.4 帶控制功能的VI程序設(shè)計(jì) 250
9.4.1 控制算法的實(shí)現(xiàn)方式 250
9.4.2 利用PID工具包的函數(shù)實(shí)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(xí)題 260
參考文獻(xiàn) 263
附錄 熱電偶/熱電阻分度表(部分) 264