第1章　緒論 001
1.1　信息檢測(cè)技術(shù) 001
1.1.1　信息檢測(cè)技術(shù)概述 001
1.1.2　信息檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式 002
1.2　特殊環(huán)境信息檢測(cè)技術(shù)的形成 007
1.2.1　強(qiáng)干擾環(huán)境 007
1.2.2　微弱檢測(cè)信號(hào)條件 008
1.2.3　強(qiáng)腐蝕環(huán)境 008
1.2.4　高溫環(huán)境 009
1.2.5　高壓環(huán)境 010
1.2.6　強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境 011
1.3　特殊環(huán)境信息檢測(cè)的意義與任務(wù)011
1.3.1　特殊環(huán)境信息檢測(cè)的意義011
1.3.2　特殊環(huán)境信息檢測(cè)的任務(wù)012
1.4　特殊環(huán)境信息檢測(cè)系統(tǒng)的基本功能012
1.4.1　模擬信號(hào)處理013
1.4.2　數(shù)字信號(hào)處理013
1.4.3　開(kāi)關(guān)信號(hào)處理013
1.4.4 　數(shù)據(jù)采集013
1.4.5　二次數(shù)據(jù)計(jì)算013
1.4.6　屏幕顯示013
1.4.7　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)013
1.4.8　打印輸出014
1.4.9　人機(jī)聯(lián)系014
1.4.10 　適應(yīng)特殊環(huán)境014
1.5　特殊環(huán)境信息檢測(cè)技術(shù)的工程應(yīng)用014
1.5.1　數(shù)控加工014
1.5.2　自動(dòng)駕駛汽車015
1.5.3　機(jī)器人 015
1.5.4　海域目標(biāo)檢測(cè) 017
1.5.5　月面巡視探測(cè) 018
1.5.6　旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng) 019
1.5.7　海洋立體觀測(cè)系統(tǒng) 020

第2章　特殊環(huán)境下的傳感技術(shù) 023
2.1　傳感器的基本概念 023
2.1.1　傳感器的定義 023
2.1.2　傳感器的分類 024
2.2　新型傳感器技術(shù) 026
2.2.1　新型傳感效應(yīng) 026
2.2.2　新型敏感材料 033
2.2.3　新加工工藝 040
2.3　特殊環(huán)境下的新型傳感器 051
2.3.1　光纖傳感器 051
2.3.2　紅外傳感器 056
2.3.3　超聲波傳感器 060
2.4　特殊環(huán)境下的傳感器選型 069
2.4.1　基于測(cè)量對(duì)象進(jìn)行選擇 070
2.4.2　基于傳感器使用環(huán)境進(jìn)行選擇 070
2.4.3　基于靈敏度進(jìn)行選擇 070
2.4.4　基于頻率響應(yīng)特性進(jìn)行選擇 070
2.4.5　基于傳感器穩(wěn)定性進(jìn)行選擇 071
2.4.6　基于傳感器的線性范圍進(jìn)行選擇 071
2.4.7　傳感器的量程和精度之間的平衡 071
2.4.8　傳感器對(duì)被測(cè)對(duì)象的影響小 071
2.5　特殊環(huán)境下的傳感器設(shè)計(jì) 071
2.5.1　傳感器設(shè)計(jì)的一般內(nèi)容及步驟 072
2.5.2　傳感器設(shè)計(jì)需要考慮的指標(biāo) 074
2.5.3　傳感器設(shè)計(jì)舉例 075
2.6　特殊環(huán)境下的傳感器發(fā)展趨勢(shì) 077
2.6.1　微型化 078
2.6.2　智能化 078
2.6.3　集成化、多功能 079
2.6.4　無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化 079

第3章　微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù) 080
3.1　概述 080
3.2　信號(hào)檢測(cè)中的噪聲 081
3.2.1　隨機(jī)噪聲 082
3.2.2　電子系統(tǒng)內(nèi)部固有噪聲 085
3.2.3　元器件噪聲 086
3.2.4　外部干擾噪聲 089
3.3　儀用放大電路設(shè)計(jì) 090
3.3.1　儀用放大器工作原理 090
3.3.2　儀用放大器主要性能指標(biāo) 092
3.3.3　儀用放大器集成芯片 093
3.3.4　儀用放大器的使用 094
3.4　調(diào)制放大與解調(diào)電路設(shè)計(jì) 095
3.4.1　幅值調(diào)制放大與解調(diào) 096
3.4.2　頻率調(diào)制與解調(diào) 097
3.5　鎖定放大電路設(shè)計(jì) 098
3.5.1　鎖定放大器的頻譜遷移 098
3.5.2　相敏檢測(cè)器 099
3.5.3　鎖定放大器的組成及部件 101
3.5.4　鎖定放大器的性能指標(biāo)與動(dòng)態(tài)范圍、動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào) 103
3.5.5　鎖定放大器的分類與應(yīng)用 106
3.6　其他微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù) 110
3.6.1　常規(guī)小信號(hào)檢測(cè)技術(shù) 110
3.6.2　新型微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù) 112

第4章　特殊環(huán)境下的檢測(cè)系統(tǒng)干擾抑制技術(shù) 114
4.1　特殊環(huán)境下的檢測(cè)系統(tǒng)中常見(jiàn)的干擾與分類 114
4.1.1　從干擾的來(lái)源劃分 114
4.1.2　按干擾出現(xiàn)的規(guī)律劃分 115
4.1.3　按干擾產(chǎn)生和傳播的方式劃分 115
4.1.4　以干擾與輸入信號(hào)的關(guān)系劃分 117
4.1.5　軟件方面的干擾源 118
4.2　供電系統(tǒng)的干擾抑制 118
4.2.1　采用噪聲隔離變壓器 118
4.2.2　采用電源低通濾波器 119
4.2.3　采用性能好的穩(wěn)壓電源 119
4.2.4　采用電源模塊單獨(dú)供電 121
4.2.5　供電系統(tǒng)饋線要合理布置 121
4.2.6　采用 DC-DC變換器 121
4.3　接地系統(tǒng)的干擾抑制 121
4.3.1　接地線的種類 121
4.3.2　干擾抑制接地技術(shù) 124
4.4　模擬信號(hào)檢測(cè)端的干擾抑制 125
4.4.1　隔離技術(shù)干擾抑制 125
4.4.2　串、共模干擾抑制 127
4.4.3　長(zhǎng)線傳輸信號(hào)的干擾抑制 128
4.4.4　印刷電路板的干擾抑制 129
4.5　檢測(cè)系統(tǒng)軟件干擾抑制技術(shù) 133
4.5.1　數(shù)字濾波 133
4.5.2　用軟件消除多路開(kāi)關(guān)的抖動(dòng) 137
4.5.3　用軟件消除采樣數(shù)據(jù)中的零電平漂移 137

第5章　特殊環(huán)境信息檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與防護(hù) 138
5.1　特殊環(huán)境信息檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 138
5.1.1　環(huán)節(jié)最少原則 138
5.1.2　精度匹配原則 139
5.1.3　阻抗匹配原則 139
5.1.4　經(jīng)濟(jì)原則 139
5.1.5　可擴(kuò)展原則 139
5.2　特殊環(huán)境信息檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 139
5.2.1　分析問(wèn)題和確定任務(wù) 139
5.2.2　確定采樣周期 140
5.2.3　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 140
5.2.4　硬件和軟件的設(shè)計(jì) 140
5.2.5　系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 142
5.2.6　特殊環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì) 142
5.3　特殊環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì) 142
5.3.1　防振設(shè)計(jì) 142
5.3.2　防壓設(shè)計(jì) 143
5.3.3　防高溫設(shè)計(jì) 145
5.3.4　防腐蝕設(shè)計(jì) 147
5.3.5　防爆設(shè)計(jì) 148
5.3.6　可靠性設(shè)計(jì) 149

第6章　油基泥漿電成像儀微弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 151
6.1　油基泥漿電成像儀微弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 151
6.2　油基泥漿電成像儀微弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及指標(biāo) 151
6.3　油基泥漿電成像儀信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì) 152
6.3.1　油基泥漿電成像儀信號(hào)采集模塊方案設(shè)計(jì) 152
6.3.2　信號(hào)采集模塊模擬電路設(shè)計(jì) 153
6.3.3　信號(hào)采集模塊數(shù)字邏輯設(shè)計(jì) 163
6.4　采集模塊實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析 175
6.4.1　阻容網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn) 175
6.4.2　小電流實(shí)驗(yàn) 177
6.4.3　實(shí)地測(cè)井結(jié)果 178

第7章　相關(guān)檢測(cè)的電磁流量測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 179
7.1　相關(guān)檢測(cè)的電磁流量測(cè)量原理 179
7.1.1　微弱信號(hào)檢測(cè)的基本原理 179
7.1.2　流量測(cè)量互相關(guān)檢測(cè) 180
7.2　相關(guān)檢測(cè)的電磁流量測(cè)量系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 181
7.2.1　系統(tǒng)硬件框架設(shè)計(jì) 181
7.2.2　矩形波勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 181
7.2.3　基于相關(guān)檢測(cè)的電磁流量信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 183
7.2.4　DSP采集處理電路設(shè)計(jì) 189
7.2.5　電源電路設(shè)計(jì) 190
7.3　相關(guān)檢測(cè)的電磁流量測(cè)量系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 191
7.3.1　系統(tǒng)功能要求與資源分配 191
7.3.2　軟件總體設(shè)計(jì)框圖 192
7.3.3　軟件實(shí)現(xiàn) 193
7.4　電磁流量測(cè)量系統(tǒng)平臺(tái)搭建與測(cè)試 195
7.4.1　現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試裝置 195
7.4.2　實(shí)驗(yàn)平臺(tái)穩(wěn)定性 196
7.4.3　相關(guān)檢測(cè)電磁流量測(cè)量系統(tǒng)基本單元電路測(cè)試 197
7.4.4　鎖相放大電路性能測(cè)試 200
7.5　清潔自來(lái)水流量校定實(shí)驗(yàn) 201
7.6　相關(guān)檢測(cè)電磁流量測(cè)量系統(tǒng)測(cè)試與分析 202
7.7　測(cè)量系統(tǒng)在特殊情況下測(cè)試 205
7.7.1　低流速測(cè)試 205
7.7.2　外界強(qiáng)干擾下測(cè)試 207
7.7.3　漿液測(cè)試 207
7.8　差分式結(jié)構(gòu)的相關(guān)檢測(cè)方法實(shí)驗(yàn) 208
7.8.1　90°相位差的產(chǎn)生 209
7.8.2　差分式結(jié)構(gòu)的低流速測(cè)試 209
7.8.3　差分式結(jié)構(gòu)的強(qiáng)噪聲測(cè)試 210
7.8.4　差分式結(jié)構(gòu)的漿液測(cè)試 211

參考文獻(xiàn) 212