第1章　緒論 001
1.1　信息檢測技術(shù) 001
1.1.1　信息檢測技術(shù)概述 001
1.1.2　信息檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式 002
1.2　特殊環(huán)境信息檢測技術(shù)的形成 007
1.2.1　強干擾環(huán)境 007
1.2.2　微弱檢測信號條件 008
1.2.3　強腐蝕環(huán)境 008
1.2.4　高溫環(huán)境 009
1.2.5　高壓環(huán)境 010
1.2.6　強振動環(huán)境 011
1.3　特殊環(huán)境信息檢測的意義與任務(wù)011
1.3.1　特殊環(huán)境信息檢測的意義011
1.3.2　特殊環(huán)境信息檢測的任務(wù)012
1.4　特殊環(huán)境信息檢測系統(tǒng)的基本功能012
1.4.1　模擬信號處理013
1.4.2　數(shù)字信號處理013
1.4.3　開關(guān)信號處理013
1.4.4 　數(shù)據(jù)采集013
1.4.5　二次數(shù)據(jù)計算013
1.4.6　屏幕顯示013
1.4.7　數(shù)據(jù)存儲013
1.4.8　打印輸出014
1.4.9　人機聯(lián)系014
1.4.10 　適應(yīng)特殊環(huán)境014
1.5　特殊環(huán)境信息檢測技術(shù)的工程應(yīng)用014
1.5.1　數(shù)控加工014
1.5.2　自動駕駛汽車015
1.5.3　機器人 015
1.5.4　海域目標(biāo)檢測 017
1.5.5　月面巡視探測 018
1.5.6　旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng) 019
1.5.7　海洋立體觀測系統(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　基于測量對象進行選擇 070
2.4.2　基于傳感器使用環(huán)境進行選擇 070
2.4.3　基于靈敏度進行選擇 070
2.4.4　基于頻率響應(yīng)特性進行選擇 070
2.4.5　基于傳感器穩(wěn)定性進行選擇 071
2.4.6　基于傳感器的線性范圍進行選擇 071
2.4.7　傳感器的量程和精度之間的平衡 071
2.4.8　傳感器對被測對象的影響小 071
2.5　特殊環(huán)境下的傳感器設(shè)計 071
2.5.1　傳感器設(shè)計的一般內(nèi)容及步驟 072
2.5.2　傳感器設(shè)計需要考慮的指標(biāo) 074
2.5.3　傳感器設(shè)計舉例 075
2.6　特殊環(huán)境下的傳感器發(fā)展趨勢 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　無線網(wǎng)絡(luò)化 079

第3章　微弱信號檢測技術(shù) 080
3.1　概述 080
3.2　信號檢測中的噪聲 081
3.2.1　隨機噪聲 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 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 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 098
3.5.1　鎖定放大器的頻譜遷移 098
3.5.2　相敏檢測器 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)與動態(tài)范圍、動態(tài)協(xié)調(diào) 103
3.5.5　鎖定放大器的分類與應(yīng)用 106
3.6　其他微弱信號檢測技術(shù) 110
3.6.1　常規(guī)小信號檢測技術(shù) 110
3.6.2　新型微弱信號檢測技術(shù) 112

第4章　特殊環(huán)境下的檢測系統(tǒng)干擾抑制技術(shù) 114
4.1　特殊環(huán)境下的檢測系統(tǒng)中常見的干擾與分類 114
4.1.1　從干擾的來源劃分 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　模擬信號檢測端的干擾抑制 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　長線傳輸信號的干擾抑制 128
4.4.4　印刷電路板的干擾抑制 129
4.5　檢測系統(tǒng)軟件干擾抑制技術(shù) 133
4.5.1　數(shù)字濾波 133
4.5.2　用軟件消除多路開關(guān)的抖動 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)境信息檢測系統(tǒng)的設(shè)計與防護 138
5.1　特殊環(huán)境信息檢測系統(tǒng)設(shè)計原則 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)濟原則 139
5.1.5　可擴展原則 139
5.2　特殊環(huán)境信息檢測系統(tǒng)設(shè)計步驟 139
5.2.1　分析問題和確定任務(wù) 139
5.2.2　確定采樣周期 140
5.2.3　系統(tǒng)總體設(shè)計 140
5.2.4　硬件和軟件的設(shè)計 140
5.2.5　系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 142
5.2.6　特殊環(huán)境防護設(shè)計 142
5.3　特殊環(huán)境防護設(shè)計 142
5.3.1　防振設(shè)計 142
5.3.2　防壓設(shè)計 143
5.3.3　防高溫設(shè)計 145
5.3.4　防腐蝕設(shè)計 147
5.3.5　防爆設(shè)計 148
5.3.6　可靠性設(shè)計 149

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

第7章　相關(guān)檢測的電磁流量測量系統(tǒng)設(shè)計 179
7.1　相關(guān)檢測的電磁流量測量原理 179
7.1.1　微弱信號檢測的基本原理 179
7.1.2　流量測量互相關(guān)檢測 180
7.2　相關(guān)檢測的電磁流量測量系統(tǒng)硬件設(shè)計 181
7.2.1　系統(tǒng)硬件框架設(shè)計 181
7.2.2　矩形波勵磁驅(qū)動電路設(shè)計 181
7.2.3　基于相關(guān)檢測的電磁流量信號檢測電路設(shè)計 183
7.2.4　DSP采集處理電路設(shè)計 189
7.2.5　電源電路設(shè)計 190
7.3　相關(guān)檢測的電磁流量測量系統(tǒng)軟件設(shè)計 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)計框圖 192
7.3.3　軟件實現(xiàn) 193
7.4　電磁流量測量系統(tǒng)平臺搭建與測試 195
7.4.1　現(xiàn)場測試裝置 195
7.4.2　實驗平臺穩(wěn)定性 196
7.4.3　相關(guān)檢測電磁流量測量系統(tǒng)基本單元電路測試 197
7.4.4　鎖相放大電路性能測試 200
7.5　清潔自來水流量校定實驗 201
7.6　相關(guān)檢測電磁流量測量系統(tǒng)測試與分析 202
7.7　測量系統(tǒng)在特殊情況下測試 205
7.7.1　低流速測試 205
7.7.2　外界強干擾下測試 207
7.7.3　漿液測試 207
7.8　差分式結(jié)構(gòu)的相關(guān)檢測方法實驗 208
7.8.1　90°相位差的產(chǎn)生 209
7.8.2　差分式結(jié)構(gòu)的低流速測試 209
7.8.3　差分式結(jié)構(gòu)的強噪聲測試 210
7.8.4　差分式結(jié)構(gòu)的漿液測試 211

參考文獻 212