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目 录 1

第一章 位移传感器 1

§1.1 概述 1

§1.1.1 基本定义 1

§1.1.2 有关公式 1

§1.1.3 测量单位 3

§1.2 电阻法 3

§1.2.1 电位器式位移传感器 3

1．滑线位移传感器 4

2．线绕电位器式位移传感器 4

§1.2.2 应变计式位移传感器 10

§1.3 电感法 15

§1.3.1 差动电感式位移传感器 16

1．螺管形差动电感式 16

2.П形和Е形差动电感式 17

§1.3.2 差动变压器式 18

1．螺管形差动变压器 19

2．变气隙式Ш形及Н形磁芯差动变压器 21

§1.3.3 电感调频式位移传感器 22

§1.3.4 电涡流式 24

1．涡流效应 24

2．电涡流形成范围 25

3．电涡流式位移传感器 27

§1.4 电容法位移传感器 37

1．变面积式 38

2．变间隙式 38

3．变介质式 38

§1.5 振弦式位移传感器 44

§1.6 编码式位移传感器 50

§1.7 感应同步器式位移传感器 53

§1.8 光栅式位移传感器 60

§1.9 磁栅式位移传感器 65

§1.10.1 反射式光电位移传感器 71

§1.10 光电式位移传感器 71

§1.10.2 伺服式光电位移传感器 72

§1.10.3 挡光式光电位移传感器 73

§1.11 光纤式位移传感器 78

§1.11.1 非功能式光纤位移传感器 78

§1.11.2 功能式光纤位移传感器 81

§1.12 霍尔效应式位移传感器 82

§1.12.1 接触式霍尔位移传感器 82

§1.12.2 差动霍尔位移传感器 87

§1.12.3 非接触式霍尔位移传感器 88

§1.12.4 大位移霍尔位移传感器 88

§1.12.5 霍尔开关式位移传感器 88

1．霍尔开关集成电路 88

2．霍尔开关式位移传感器 91

§1.13.1 半导体磁敏电阻式位移传感器 93

1．半导体磁敏电阻及其特性 93

§1.13 磁敏电阻式位移传感器 93

2．半导体磁敏电阻式位移传感器 94

§1.13.2 磁性薄膜电阻式位移传感器 94

1．磁性薄膜磁敏电阻 94

2．磁性薄膜式位移传感器 95

§1.14 喷射式位移传感器 97

§1.14.1 使用喷流空气的测定喷咀 97

§1.14.3 油压喷咀管式 98

§1.14.2 喷咀舌门式 98

§1.14.4 气电复合式位移传感器 99

§1.15 激光式位移传感器 99

§1.16 复合式位移传感器 102

§1.17 气动式大位移传感器 104

§1.17.1 有触点式气动大位移传感器 104

§1.17.2 无触点式气动大位移传感器 105

§1.18 电—气阀门定位器 106

§1.19 位移传感器的标定方法 110

1．线性度ef（或称非线性误差） 111

§1.19.1 位移传感器主要性能指标的定义及数据处理方法 111

2．灵敏度K 112

3．灵敏限△Xs 113

4．分辨力和分辨率 113

5．重复性ez 113

6．迟滞误差（回差）et 113

7．温度误差 114

8．稳定度 115

9．影响系数 115

10．精确度 115

11．量程 120

12．输入阻抗和刚度 120

13．阶跃响应 121

14．频率响应 126

§1.19.3 温度误差的标定 127

2．温度标定步骤及实例 129

1．温度标定设备 129

§1.19.2 标定方法 129

§1.20 各种形式位移传感器的比较及发展方向 132

参考文献 134

第二章 长度、厚度传感器 136

§2.1 概述 136

§2.1.1 基本定义 136

§2.1.2 测量单位 136

§2.2 电阻式 136

§2.3.2 电涡流式 137

1．反射式电涡流测厚 137

§2.3 电感法 137

§2.3.1 电感式 137

2．透射式电涡流测厚 138

§2.4 电容式测厚传感器 139

§2.5 核辐射法 141

§2.5.1 x射线透射式测厚 141

§2.5.2 x射线绕射式测厚 144

§2.5.3 放射性同位素测物位 145

§2.5.4 γ射线透射式测厚 148

§2.5.5 β反散射测厚 150

§2.6 超声式 151

§2.6.1 超声物位计 151

§2.6.2 双探头法测液位及超声测厚 154

1．双探头法测液位 154

2．超声测厚 155

§2.6.3 超声波测相界面位置 156

§2.7.1 微波式测厚仪 157

§2.7 微波式测厚测长传感器 157

§2.7.2 微波式物位传感器 158

§2.8 激光式 161

§2.8.1 激光衍射法测镀层厚度 161

§2.8.2 激光调制法测距 163

§2.8.3 激光雷达测距 164

§2.8.4 激光扫描法测厚 166

§2.8.6 激光全息显微测长 167

§2.8.5 激光量子干涉测长 167

§2.9 光电式 170

§2.9.1 反射法检测材质表面缺陷 170

§2.9.2 透射法检验材质孔、径尺寸 170

§2.9.3 光电准直定位 170

§2.9.4 光电轮廓传感器 171

§2.9.5 光电跟踪图形传感器 173

§2.10 空气测微计 174

§2.11 光纤式图象传感器 176

§2.12 电容式测孔传感器 176

§2.12.1 环形测孔传感器 176

§2.12.2 单向、双向测孔传感器 178

1．单向测孔传感器 178

2．双向测孔传感器 180

§2.13 临近传感器 180

§2.14 标定方法 182

§2.14.1 核辐射测厚的标定 182

§2.14.2 超声式传感器的标定 183

§2.14.3 激光式传感器的标定 184

§2.15 各种形式的测长、测厚传感器性能比较及发展方向 184

参考文献 188

第三章 角度和角位移传感器 189

§3.1 概述 189

§3.1.1 基本定义 189

§3.1.2 有关公式 189

§3.1.3 测量单位 189

1．弧度制 189

2．六十进制 189

3．百进制 189

4．密位制 189

§3.2 电阻法 190

§3.2.1 线绕电位器式 190

§3.2.2 非线绕电位器式 193

§3.2.3 光电电位器式 197

§3.2.4 风标式 199

§3.2.5 压差归零式迎角传感器 202

1．归零风标式 202

2．压力比式 202

3．压差归零式 202

§3.2.6 应变计式 204

§3.2.7 流向方位传感器 205

§3.3 电感法 206

§3.3.1 旋转变压器式 206

§3.3.2 自整角机 214

§3.3.3 电感移相器 222

§3.3.4 微动同步器式 224

§3.3.5 多极角度传感电机简介 229

§3.4 电容法 229

§3.5 感应同步式 230

§3.6 光栅式 234

§3.7 磁栅式 236

§3.8.1 绝对式编码器 238

§3.8 编码盘式 238

§3.8.2 增量式编码器 240

§3.9 陀螺式 246

§3.10 倾斜角传感器 249

§3.10.1 参量式倾斜角传感器 249

1．应变式 249

2．电位器式 250

3．电感式 250

4．液体摆式 250

§3.10.2 振弦式倾斜角传感器 253

§3.10.3 力平衡式倾斜角传感器 254

§3.11 激光式 255

§3.12 标定方法 257

1．度盘 257

2．多面棱体 257

5．激光迈克尔逊干涉仪 258

6．光栅盘光电检查仪 258

4．分度台（圆转台） 258

3．光学分度头 258

§3.13 各种角度传感器的性能比较及发展方向 259

参考文献 261

第四章 速度传感器 262

§4.1 概述 262

§4.1.1 基本定义 262

§4.1.2 有关公式 262

§4.1.3 测量单位 262

§4.2 磁电式 263

§4.2.1 感应式速度传感器 263

§4.2.2 动铁式 266

§4.2.3 磁电式转速传感器 267

§4.2.4 电涡流式 269

§4.2.5 磁性转速表 271

§4.2.6 电磁速度传感器 271

§4.2.7 测速发电机 274

§4.3.1 电容式速度传感器 278

§4.3 电容法 278

§4.3.2 电容式转速传感器 279

§4.4 光电式 280

§4.4.1 光电转速传感器 280

§4.4.2 示速器圆盘 282

§4.5 萨沃纽斯（Savonius）流速传感器 282

§4.6 速度陀螺 284

§4.6.1 转子陀螺 284

§4.6.2 压电陀螺 288

1．振梁型压电角速度陀螺 288

2．双晶片型压电角速度陀螺 290

3．圆管型压电角速度陀螺 293

§4.6.3 激光陀螺 295

§4.6.4 光纤陀螺 296

§4.7.1 电晕离子式 297

§4.7 风速传感器 297

§4.7.2 射线离子式 299

§4.7.3 热敏电阻式 301

§4.7.4 热线式 302

§4.7.5 叶片式或其它 304

1．叶片式 304

2．热球式风速传感器 304

3．风杯式 304

§4.8 流速传感器 305

§4.8.1 电阻式旋桨流速传感器 305

§4.8.2 光电式流速传感器 306

§4.8.3 电磁式流速传感器 307

§4.8.4 热膜式流速传感器 308

§4.9 多普勒效应测速 309

1．测定星球相对地球的运动速度 310

3．多普勒声纳测船速 311

4．超声多普勒血流计 311

2．多普勒雷达测速 311

§4.10 相关测速 312

§4.11 空间滤波器测速 314

§4.12 离心式转速表 315

§4.13 霍尔开关测速 317

§4.14 差动变压器测速 318

§4.15 速度、角速度传感器的标定方法 319

1．速度传感器的绝对标定法 319

1．速度测量类型 321

2．速度传感器的相对标定方法 321

§4.16 各种测速形式的传感器性能比较及其发展方向 321

2．速度测量方法 322

3．各种测速形式的传感器性能比较及其发展方向 323

参考文献 327

附录一 关键词索引 328

附录二 常用单位及换算 334

1．国际单位制（SI） 334

2．与国际单位制并用的单位 335

3．常用单位与SI单位换算关系 337

附录三 传感器举例 340

附录四 传感器举例 340

附录五 传感器举例 341

附录六 传感器举例 341

附录七 传感器举例 341

附录八 传感器举例 342

附录九 传感器举例 343

附录十 传感器举例 344

附录十一 传感器举例 345

附录十二 传感器举例 346

耐录十三 传感器举例 347

附录十四 传感器举例 347

附录十五 例传感器举 348

附录十六 传感器举例 349

附录十七 传感器举例 350

附录十八 传感器技术服务 351