自动检测技术及应用（第2版）

　　本书面向应用型本科人才培养模式的新需求，立足于生产过程中自动化测控系统的设计成套、运行维护能前言人类已经进入了科学技术 发展的信息社会，信息科学与技术深深地改变着社会生产生活的各个方面，社会生产力的发展和人们生活质量的提高越来越得益于和依赖于信息科学与技术的发展。人们时时处处都离不开对信息的获取、分析、处理、控制和应用，而这正是检测技术涉及的研究内容。自动检测技术是电子信息与电气学科的一个重要分支，以传感器为核心的检测技术，与自动控制技术、计算机技术等一起构成了信息技术的完整学科，而且正在成为自动化系统、物联网与信息领域的源头与基石。有 研究机构称，仪器仪表工业总产值只占工业总产值的百分之几，但它对国民经济的影响却达到百分之六七十。可见，仪器仪表产业对国民经济有着巨大的倍增和拉动作用。我国政府高度重视仪器仪表产业的发展，紧紧抓住第三次信息技术浪潮的历史机遇，力推物联网等战略性新兴产业。 发展规划中，已把传感器与检测技术相关内容列入 中长期科技发展规划的重点领域及其优先主题。当前，我国仪器仪表技术的研究与产业都取得了重大进展，在产品微型化、集成化、无线化、智能化、网络化等方向上紧跟 发展步伐。毫无疑问，自动检测技术是现代化领域中 有发展前途的热门技术之一。而传感技术的研发、检测系统的设计、仪器仪表的使用与维护都需要大批的专门人才作为支撑。因此，自动检测技术成为高校大部分工科专业学生的必修专业基础课实属必然，尤其是当下，社会对人才培养的目标和内容也提出了与时俱进的新要求。本书是以培养应用型本科人才为目标而编写的，本着厚基础、重能力、求创新的总体思想，遵循“以行业为导向、以能力为本位、以学生为中心”的基本思路，着眼于培养学生宽泛的专业理论知识和实践创新能力。全书按照“问题驱动”的教学理念，融入贴近实践的工程实例，提出问题、分析问题、解决问题，从而达到学生能综合运用检测技术的基本理论和知识来分析和解决工程实际问题的人才培养目标。本书的编者是既讲授自动化、电子信息专业系列理论课程，又从事自动测控系统和电子产品设计与研制的双师型教师，具有丰富的教学和实践经验。本书特别注重基本概念、基本原理的阐述分析和基本方法、基本技能的培养强化，力争理论知识做到三用一新，即实用、适用、够用和创新，在满足基本教学要求的基础上，适当降低了难度，压缩了公式推导及烦琐的计算，代之以大量的图示、例题和工程案例，真正做到了理论知识与实训内容融为一体，相辅相成。本书面向应用型本科人才培养模式的新需求，立足于生产过程中自动化测控系统的设计成套、运行维护能力的培养，也即面对一个生产流程或被测对象，如何通过选用或者设计合适的传感器/检测仪表并据此完成一个 高、精准合格的自动检测装置（系统）的设计。因此，本书是 按照被测参数（变量）来分类介绍的。本书共分10章： 第1章绪论，包括检测技术的概念及检测系统的组成、分类和发展； 第2章检测技术基础知识，包括误差分析、处理和检测系统基本特性； 后面7章按被测参数分门别类地加以阐述； 第3~7章，分别是连续过程类五大参数测量中的温度、压力、流量、物位和成分分析； 第8章和第9章，分别是机械加工类常用的位移和转速等参数测量，而各种参数测量均介绍了5种以上的传感器或测量仪表的工作原理、结构组成及使用特点，而且列举了传感器在检测控制系统中的工程应用；0章现代检测技术，包括虚拟仪器、软测量技术、传感器网络、视觉检测技术等。本书由大连理工大学城市学院林敏编写 ~3章； 姜绍君编写第4、6章； 金佳鑫编写第7~9章； 李林编写第5、10章及各章习题，并制作了相应的课件、微课视频及习题答案。全书 由林敏整理定稿。本书的编写力求基础理论与实践创新相交融，系统性、实用性与 性、前瞻性相结合，既注重传统知识的讲授，又兼顾新技术、新成果的应用。本书内容全面，适用面广，既可作为自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程、测控技术与仪器、通信工程、机械设计制造及其自动化、物联网工程、车辆工程、交通工程、计算机应用等专业的教材，也可作为从事传感器与检测技术相关领域应用和设计开发的研究人员、工程技术人员的参考用书。在本书编写过程中，参考吸纳了许多作者编著的 作品以及生产厂家的产品资料，在此表示由衷的感谢！由于编者的学识和水平有限，加之自动检测技术既内容丰富又应用广泛，且技术本身还在不断地发展创新，因此，书中的疏漏和错误在所难免，诚望广大读者提出宝贵意见。编者2023年2月力的培养。首先讲述检测技术的基本概念、系统组成和测量误差的分析与处理；然后按被测参数分门别类地加以阐述，既包括连续过程类五大参数中的温度、压力、流量、物位和成分分析，也包括机械加工类常用的位移、转速等参数，各种参数测量均介绍了常用的5种以上的传感器或测量仪表的工作原理、结构组成及使用特点，而且列举了传感器在测控系统中的工程应用； 介绍了4种全新概念的现代检测技术。本书既注重传统知识的讲授，又兼顾新技术、新成果的应用，力求基础理论与实践创新相交融，系统性、实用性与 性、前瞻性相结合。本书内容全面，适用面广，既可作为自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程、测控技术与仪器、通信工程、机械设计制造及其自动化、物联网工程、车辆工程、交通工程、计算机应用等专业的教材，也可作为从事传感器与检测技术相关领域应用和设计开发的研究人员、工程技术人员的参考用书。

　　姜绍君教授，现任大连理工大学城市学院物联网工程专业主任，辽宁省高校电子信息类本科专业评估专家，大连市人工智能与计算机辅助教育学会会员。主要研究方向为传感器应用电路和虚拟仪器软件LabVIEW的应用，其中“基于LabVIEW的汽车音响自动评价系统”已经用于企业检测产品质量。在教学方面，主持建设“单片机原理及应用”省级 本科课程；编写教材2部，发表学术论文20余篇；获得 、省级教学研究基金8项；多次指导学生参加各项创新设计竞赛。