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| 編輯推薦： |
配套资源：电子课件、微课视频
本书特色：
1）符合认知规律，编写中压缩了烦琐的公式推导和计算，力图做到基本概念清楚，重点突出，方便课堂教学。
2）注重能力培养。除安排了传感器基础实训外，还编选了几种检测技术系统应用案例，有利于培养学生的动手能力和职业素养。
3）编写中融入新知识、新技术（数字脉冲传感器、半导体集成传感器、辐射测温技术、激光测距技术、机器视觉）
4）配有微课视频，扫描二维码即可观看。
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| 內容簡介： |
本书从检测系统设计与应用工程师需要掌握的核心技能出发， 系统介
绍了检测技术基础知识及基本概念， 包括检测系统组成、检测系统特性分
析、静动态特性测试、误差分析、经典传感器技术、传感器信号调理与采
集等， 并对近年来广泛应用的数字脉冲传感器、半导体集成传感器、辐射
测温技术、激光测距技术、机器视觉等现代检测系统做了较为深入的阐
述。为了培养学生的检测系统综合设计能力， 书中引入３ 个不同架构类型
（嵌入式、总线式、计算机扩展式） 的检测系统开发案例， 嵌入二维码讲
解视频， 对现代检测系统的设计开发流程及开发平台做了详细的介绍。
本书可作为普通高等院校自动化专业、测控技术及仪器专业的本科生本书从检测系统设计与应用工程师需要掌握的核心技能出发， 系统介
绍了检测技术基础知识及基本概念， 包括检测系统组成、检测系统特性分
析、静动态特性测试、误差分析、经典传感器技术、传感器信号调理与采
集等， 并对近年来广泛应用的数字脉冲传感器、半导体集成传感器、辐射
测温技术、激光测距技术、机器视觉等现代检测系统做了较为深入的阐
述。为了培养学生的检测系统综合设计能力， 书中引入３ 个不同架构类型
（嵌入式、总线式、计算机扩展式） 的检测系统开发案例， 嵌入二维码讲
解视频， 对现代检测系统的设计开发流程及开发平台做了详细的介绍。
本书可作为普通高等院校自动化专业、测控技术及仪器专业的本科生
课程教材， 也可作为自动化系统工程师、仪器工程师的技术参考书使用。
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| 目錄：
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目录
前言
第１ 章 绪论 １
１. １ 现代检测技术概述 １
１. ２ 现代检测技术的应用 ３
１. ３ 检测系统的组成 ５
１. ３. １ 传感器 ６
１. ３. ２ 信号采集与处理 ７
１. ３. ３ 数字显示装置 ８
１. ４ 现代检测技术的发展趋势 ８
１. ４. １ 高精度和极限测量范围的检测技术 ９
１. ４. ２ 集成化 ９
１. ４. ３ 智能化 １０
１. ４. ４ 网络化 １０
１. ４. ５ 虚拟测量技术 １０
１. ４. ６ 压缩传感技术 １２
１. ５ 习题 １３
第２ 章 检测系统特性 １４
２. １ 检测系统的静态特性 １４
２. １. １ 静态特性的数学描述 １４
２. １. ２ 静态特性指标 １５
２. ２ 检测系统的动态特性 １８
２. ２. １ 动态特性 １８
２. ２. ２ 一阶系统 １９
２. ２. ３ 二阶系统 ２１
２. ３ 检测系统的标定 ２３
２. ３. １ 静态标定 ２３
２. ３. ２ 动态标定 ２５
２. ４ 习题 ２８
第３ 章 检测误差分析 ２９
３. １ 测量误差的基本概念 ２９
３. ２ 误差的表示方法 ３０
３. ２. １ 绝对误差 ３０
３. ２. ２ 相对误差 ３０
３. ２. ３ 引用误差与最大引用误差 ３１
Ⅴ
３. ２. ４ 容许误差 ３１
３. ３ 误差的类型 ３１
３. ３. １ 系统误差 ３１
３. ３. ２ 随机误差 ３２
３. ３. ３ 粗大误差 ３２
３. ４ 误差分析 ３２
３. ４. １ 系统误差的分析与处理 ３３
３. ４. ２ 随机误差的分析与处理 ３４
３. ４. ３ 粗大误差的判断 ３７
３. ５ 误差合成 ３９
３. ５. １ 系统误差合成 ３９
３. ５. ２ 随机误差的合成 ３９
３. ６ 测量不确定度 ４０
３. ６. １ 标准不确定度 ４０
３. ６. ２ 扩展不确定度 ４２
３. ７ 习题 ４２
第４ 章 电参数传感器
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| 內容試閱：
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前言
在过去２０ 年里， 传感器与检测技术经历了很大变化。首先， 模拟检测系统逐渐退出应
用市场， 数字检测系统在检测仪器仪表领域占据了主导地位。其次， 很多新型传感器与检测
技术逐渐成熟， ＭＥＭＳ 集成传感器、脉冲式数字传感器、非接触式检测技术、机器视觉检测
技术等新型传感器及片上检测系统在汽车电子、消费电子、电子电器、芯片制造等一些非传
统行业获得广泛应用。由于汽车电子和消费电子行业的传感器应用规模巨大， 这大大降低了
单片传感器的研发生产成本， 促进了技术发展， 并进一步推动了传感器性能的提升和价格的
下降。随着新型传感器性价比的不断提升以及新型传感器本身具备的数字化、集成化、智能
化优势， 现代检测技术在传统行业也获得了广泛应用。本书正是在这一背景下编写的。
对自动化专业来说， 检测技术是一门专业必修课， 属于专业技术类课程。自动控制系统
需要传感器或检测仪器来实现被控量的反馈， 智能控制系统更是离不开各种不同类型传感器
对不同物理信号的感知。与仪器仪表专业强调检测装置的误差、精确度等级等静态特性指标
不同， 自动控制系统中的检测装置测量的是快速变化的动态量， 因此对检测系统的动态特性
更为关注。本书在内容编排上尽量兼顾自动化系统工程师和仪器仪表工程师的不同需求， 在
基础知识部分既包含了检测系统静动态特性分析与静动态特性测试内容， 又以较大篇幅介绍
了误差分析、误差处理、测量不确定度等误差理论方面的知识和通用概念。
本书共１０ 章， 主要内容包括检测系统特性分析与特性测试、测量数据处理与误差分析、
经典传感器技术、传感器信号调理、数字传感器及产品、检测系统架构与设计开发流程等。
第１ 章绪论， 简要介绍了检测技术的发展、检测系统的组成、传感器分类、检测技术的现状
与发展趋势等。第２ 章检测系统特性， 主要介绍检测系统的静动态特性建模方法、静动态特
性指标的定义和静动态特性参数的测试过程（标定）。第３ 章检测误差分析， 介绍了测量误
差的种类、误差的不同表示方法、不同类型误差的分析与判别方法、误差合成、测量不确定
度的概念与应用等。第４ 章电参数传感器， 主要介绍传统的阻抗型传感器， 包括电阻式、电
感式、电容式这３ 种传感器的工作原理、分析建模、接口电路和应用特点。第５ 章电能量型
传感器， 主要介绍热电式、压电式、磁电式、光电式等电能量型传感器的工作原理、接口电
路和应用特点。第６ 章信号调理与采集， 介绍了不同类型放大电路、滤波电路、信号变换电
路的设计和应用特点， 并对信号采样和量化过程进行了分析。第７ 章数字化传感器， 主要介
绍位移测量中常见的数字脉冲式传感器以及目前在电子电器产品中广泛应用的半导体集成数
字传感器。第８ 章辐射测温与激光测距， 介绍了辐射测温的物理原理及不同类型辐射测温系
统的特点， 脉冲式激光电子测距系统、相位式激光测距系统的工作原理和优缺点及激光雷达
的应用等。第９ 章机器视觉， 介绍了机器视觉系统的组成、各组成部分的功能和选择依据、
图像采集系统的选择与标定等。第１０ 章现代检测系统设计与应用案例， 介绍现代检测系统
的３ 个设计案例， 分别是嵌入式红外点温仪、总线式多通道压力／ 温度检测系统和基于ＣＣＤ
的定日镜跟日误差检测系统， ３ 个案例均来自本书编者主持完成的科研课题。为方便老师布
置课外练习， 除案例应用章节外， 每章后均附有习题。
本书面向自动化专业学生， 通常学生此时已经修过大学物理、电路、模拟电子技术、数
字电子技术这些专业基础课。通过本课程学习， 希望学生可以获得检测系统设计工程师所需
要的核心知识和基本技能， 并具备一定的检测技术应用能力， 能够针对一些常见工程量根据
检测任务要求和检测对象的特点给出比较合理的测量方案， 并能选择合适的传感器或检测系
统进行搭建或实现。为了实现这个目的， 本书在内容编排上力求理论知识和工程实践相互贯
通， 并侧重于知识应用， 在介绍传感器技术和信号调理电路时也会联系一些应用较广泛的产
品来进行应用原理及性能的评述。
本书由许芬主编， 参加编写的有郑勇、赵仁涛、张志芳同志。编者均为从事一线教学科
研工作的高校自动化专业教师， 有多年的检测技术课程教学经验和丰富的科研项目经历。曾
水平教授对全书内容进行了审阅， 并针对全书结构及部分内容提出了一些宝贵意见。
本书参考了很多教材、著作、论文、网络资料等， 得到许多同行的支持， 在此向他们表
示感谢。另外， 要感谢机械工业出版社的编辑在编写过程中给予的大力支持和帮助。
由于编者水平有限， 书中难免存在遗漏、错误和不足之处， 敬请读者批评指正， 多提宝
贵意见。
编 者
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