本书系统地介绍了有关过程参数检测和自动控制装置的基础理论和应用技术。全书分为4篇，共10章。第1篇基础知识，含第1、2章，介绍本课程的意义及内容，检测仪表的基本概念及性能指标；第2篇过程参数检测，含第3～7章，介绍生产过程中常用的温度、压力、流量、物位和成分等参数的测量方法及常用检测仪表；第3篇过程控制仪表，含第8、9章，介绍控制仪表及装置（包括常用仪表分类、各种仪表信号制，模拟控制器、数字控制器、PLC、DCS和现场总线技术）和执行器；第4篇为第10章，简要介绍现代检测技术及智能仪表。
本书从系统的角度出发，将检测技术和仪表系统模块化，突出课程的理论体系；注重理论分析和实例解剖，减弱实用电路描述，侧重结合实际分析系统的性能和应用；引入新的检测技术和研究成果，以适应当代技术的发展趋势。
本书可作为高等学校自动化类专业本科生教材，也可作为相关专业的研究生及工程技术人员的参考书。

第1篇基础知识
第1章绪论2
1.1测控仪表系统2
1.2本课程的意义及所讨论的内容3
思考题与习题3

第2章测控仪表基本概念及性能指标4
2.1测量范围、上下限及量程4
2.2零点迁移和量程迁移4
2.3灵敏度和分辨率5
2.4测量误差5
2.5线性度7
2.6精度和精度等级7
2.7死区、滞环和回差9
2.8反应时间10
2.9重复性和再现性11
2.10可靠性11
2.11稳定性12
思考题与习题13


第2篇过程参数检测
第3章温度检测及仪表16
3.1温度及温度测量16
3.1.1温度及温度测量方法16
3.1.2温标18
3.2接触式测温仪表19
3.2.1膨胀式温度计19
3.2.2热电偶测温22
3.2.3热电阻测温37
3.3非接触式测温仪表44
3.3.1辐射测温原理45
3.3.2辐射测温方法45
3.3.3辐射测温仪表45
3.3.4辐射测温仪表的表观温度49
3.4光纤温度传感器50
3.5测温仪表的选用及安装52
3.5.1测温仪表的选用52
3.5.2测温仪表的安装53
思考题与习题55

第4章压力检测及仪表57
4.1压力单位及压力检测方法57
4.1.1压力的定义及单位57
4.1.2压力的几种表示方法58
4.1.3压力检测的主要方法及分类58
4.2常用压力检测仪表59
4.2.1液柱式压力计59
4.2.2负荷式压力计61
4.2.3弹性式压力计62
4.2.4压力传感器66
4.3测压仪表的使用及压力检测系统73
4.3.1测压仪表的使用73
4.3.2压力检测系统75
思考题与习题78

第5章流量检测及仪表80
5.1流量检测的基本概念80
5.1.1流量的概念和单位80
5.1.2流量检测方法及流量计分类80
5.2体积流量检测及仪表81
5.2.1容积式流量计81
5.2.2差压式流量计83
5.2.3速度式流量计94
5.3质量流量检测方法100
5.3.1间接式质量流量测量方法100
5.3.2直接式质量流量计101
5.4流量标准装置104
5.4.1液体流量标准装置104
5.4.2气体流量标准装置105
5.5流量检测仪表的选型106
思考题与习题107

第6章物位检测及仪表109
6.1基本概念及物位检测仪表的分类109
6.1.1基本概念109
6.1.2物位检测仪表的分类109
6.2静压式物位检测仪表110
6.2.1压力和差压式液位计110
6.2.2吹气式液位计111
6.2.3液位测量的零点迁移问题112
6.3浮力式物位检测仪表113
6.3.1浮子式液位计113
6.3.2浮筒式液位计115
6.4其他物位测量仪表115
6.4.1电容式物位计115
6.4.2超声式物位计117
6.4.3核辐射式物位计117
6.4.4称重式液罐计量仪118
6.4.5光纤式液位计119
6.4.6物位开关119
6.5物位检测仪表的选型121
思考题与习题121

第7章成分分析仪表123
7.1成分分析方法及分类123
7.2自动分析仪表的基本组成123
7.3气体成分的分析与检测124
7.3.1混合气体中组分含量的分析与检测124
7.3.2氧气的检测与分析126
7.3.3红外线气体分析器130
7.3.4气相色谱分析仪131
7.4溶液酸度的分析与检测134
7.4.1酸度及其检测方法134
7.4.2电位测定法原理134
7.4.3工业酸度计135
7.5物质性质的分析与检测137
7.5.1湿度的表示方法137
7.5.2常用湿度检测仪表138
7.5.3密度的检测141
思考题与习题143


第3篇过程控制仪表
第8章控制仪表及装置145
8.1概述145
8.1.1控制仪表及装置的分类145
8.1.2信号制146
8.2模拟式控制仪表149
8.2.1模拟式控制仪表概述149
8.2.2DDZ-Ⅲ型电动控制器150
8.3数字式控制仪表及装置152
8.3.1可编程调节器152
8.3.2可编程控制器155
8.3.3集散控制系统163
8.3.4现场总线控制系统172
思考题与习题178

第9章执行器179
9.1概述179
9.1.1执行器的构成及工作原理179
9.1.2执行器的分类及特点180
9.1.3执行器的作用方式180
9.2执行机构181
9.2.1气动执行机构181
9.2.2电动执行机构182
9.3调节机构183
9.3.1调节阀的工作原理183
9.3.2调节阀的作用方式184
9.3.3调节阀的结构及特点184
9.3.4调节阀的流量系数187
9.3.5调节阀的可调比188
9.3.6调节阀的流量特性190
9.4执行器的选择和计算194
9.4.1执行器结构形式的选择194
9.4.2调节阀流量特性的选择196
9.4.3调节阀口径的选择197
9.5气动执行器的安装和维护198
9.6电气转换器及阀门定位器199
9.6.1电气转换器199
9.6.2阀门定位器200
9.7数字调节阀与智能调节阀203
思考题与习题205


第4篇现代检测技术及仪表
第10章现代检测技术及智能仪表207
10.1现代检测技术207
10.1.1现代传感器技术的发展207
10.1.2软测量技术简介209
10.1.3多传感器融合技术简介211
10.1.4虚拟仪器技术简介212
10.1.5网络化仪表技术简介214
10.1.6生物传感器技术简介216
10.2智能仪表218
10.2.1智能仪表的特点及定义218
10.2.2智能仪表的分类220
10.2.3智能仪表的硬件结构220
10.2.4典型智能仪表221
思考题与习题223


附录224

习题参考答案241

参考文献