目　　录

出版者的话

译者序

前言

作者简介

第1章　工程中的传感器系统1

　11　传感器和传感器系统的作用1

　　111　传感过程中估计的重要性2

　　112　创新的传感器技术3

　12　应用场景3

　13　人体感官系统5

　14　机电一体化工程5

　　141　机电一体化的方法6

　　142　机电一体化仪器的瓶颈6

　15　控制系统的架构7

　　151　反馈和前馈控制8

　　152　数字控制10

　　153　可编程逻辑控制器11

　　154　分布式控制12

　16　仪表化过程14

　　161　仪表化步骤15

　　162　应用实例15

　17　本书的组织结构21

　关键术语22

　思考题24

第2章　组件互连27

　21　引言27

　　211　组件互连概述27

　　212　本章内容28

　22　阻抗28

　　221　阻抗的定义28

　　222　在组件互连中阻抗匹配的重要性28

　23　阻抗匹配的方法29

　　231　最大功率传输29

　　232　效率最高的功率传输31

　　233　信号传输中的反射预防31

　　234　负载效应的降低32

　　235　机械系统中的阻抗匹配34

　关键术语42

　思考题42

第3章　放大器和滤波器45

　31　信号修整与调理45

　　311　信号调理45

　　312　本章内容45

　32　放大器46

　　321　运算放大器46

　　322　放大器的性能等级48

　　323　电压、电流和功率放大器51

　　324　仪表放大器53

　　325　噪声和接地回路55

　33　模拟滤波器57

　　331　无源滤波器和有源滤波器58

　　332　低通滤波器59

　　333　高通滤波器64

　　334　带通滤波器65

　　335　带阻滤波器68

　　336　数字滤波器69

　关键术语70

　思考题71

第4章　信号转换方法74

　41　信号修整与转换74

　　411　信号转换74

　　412　本章内容75

　42　调制器和解调器75

　　421　幅度调制76

　　422　幅度调制的应用78

　　423　解调80

　43　数据采集硬件82

　　431　数模转换器85

　　432　模数转换器89

　　433　采样保持硬件93

　　434　多路复用器94

　44　电桥96

　　441　惠斯登电桥96

　　442　恒流电桥98

　　443　电桥输出的硬件线性化99

　　444　半桥电路100

　　445　阻抗电桥101

　45　装置的线性化102

　　451　非线性的性质102

　　452　模拟线性化硬件104

　46　其他信号转换硬件107

　　461　移相器108

　　462　电压频率转换器109

　　463　频率电压转换器111

　　464　电压电流转换器111

　　465　峰值保持电路112

　关键术语113

　思考题114

第5章　性能指标和参数120

　51　性能指标120

　　511　性能指标的参数120

　　512　动态参考模型122

　52　时域指标124

　53　频域指标127

　　531　增益裕度和相位裕度128

　　532　频域内简单的振荡器模型129

　54　线性度129

　55　仪表额定值133

　　551　额定参数133

　　552　灵敏度134

　关键术语141

　思考题143

第6章　带宽、采样和误差传递146

　61　引言146

　62　带宽分析146

　　621　带宽147

　　622　静态增益150

　63　由信号采样而产生的混叠失真151

　　631　采样定理151

　　632　混叠的简要说明152

　　633　抗混叠滤波器152

　　634　控制系统的带宽设计155

　64　仪器误差的注意事项157

　65　误差传递与合成159

　　651　灵敏度在误差合成中的应用159

　　652　绝对误差160

　　653　方和根误差160

　　654　来自单项误差的同等贡献160

　关键术语164

　思考题166

第7章　测量结果的估计171

　71　传感与估计171

　72　最小二乘估计172

　　721　最小二乘点估计172

　　722　数据和估计的随机性173

　　723　最小二乘线估计176

　　724　估计的质量177

　73　MLE179

　　731　MLE的分析依据179

　　732　通过贝叶斯定理证明MLE180

　　733　MLE与正态分布181

　　734　递归最大似然估计182

　　735　离散MLE的示例183

　74　标量静态卡尔曼滤波器184

　　741　标量静态卡尔曼滤波器的概念184

　　742　贝叶斯公式的使用185

　　743　标量静态卡尔曼滤波器算法186

　75　线性多变量动态卡尔曼滤波器190

　　751　状态空间模型191

　　752　系统响应192

　　753　可控性与可观测性192

　　754　离散时间状态空间模型193

　　755　线性卡尔曼滤波器算法194

　76　扩展卡尔曼滤波器196

　77　无迹卡尔曼滤波器199

　　771　无迹变换200

　　772　无迹卡尔曼滤波器算法202

　关键术语206

　思考题209

第8章　模拟运动传感器215

　81　传感器和换能器215

　　811　相关术语216

　　812　传感器的类型与选型217

　82　传感器的机电应用219

　83　电位计220

　　831　旋转电位计221

　　832　性能方面的考量223

　　833　光学电位计225

　84　可变电感传感器227

　　841　电感、电抗和磁阻228

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