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绪论 1

第1章 检测技术的基本概念 5

1.1 测量的概念和方法分类 5

1.1.1 测量的基本概念 5

1.1.2 测量方法分类 5

1.2 误差的概念与处理方法 7

1.2.1 系统误差、随机误差和疏失误差 7

1.2.2 基本误差和附加误差 8

1.2.3 静态误差和动态误差 9

1.2.4 误差的消除与处理方法 9

1.3.2 相对误差 10

1.3 绝对误差、相对误差和精度的计算 10

1.3.1 绝对误差 10

1.3.3 仪表的准确度 11

1.4 传感器的分类组成及特性 12

1.4.1 传感器的作用 12

1.4.2 传感器的分类 13

1.4.3 传感器的组成 14

1.4.4 传感器的基本特性 14

本章小结 16

思考题与习题 17

2.1.1 应变效应与电阻应变片原理 18

2.1 应变的基本概念及电阻应变片 18

第2章 应变传感器 18

2.1.2 应变片的分类及特点 19

2.1.3 应变片的粘贴方法 20

2.1.4 应变片的测量误差来源及抑制 21

2.2 转换力的弹性敏感元件 22

2.2.1 变换力的弹性敏感元件 22

2.2.2 变换压力的弹性敏感元件 25

2.3 电桥测量电路 26

2.3.1 直流电桥电路 27

2.3.2 检测电桥的灵敏度 27

2.4.1 应变式加速度传感器 28

2.4 应变式传感器及应用 28

2.4.2 应变式荷重传感器 29

2.5 固态压阻式压力传感器原理及应用 30

2.5.1 压阻效应 30

2.5.2 固态压阻传感器测量电路及应用 30

本章小结 31

思考题与习题 32

第3章 热电阻传感器 33

3.1 热电阻 33

3.1.1 常用热电阻 34

3.1.2 热电阻的结构和类型 36

3.1.3 热电阻的测温电路 37

3.2.1 热敏电阻的结构 38

3.2.2 热敏电阻的温度特性 38

3.2 热敏电阻 38

3.3 热电阻传感器的应用 39

3.3.1 金属热电阻传感器的应用 39

3.3.2 半导体热敏电阻的应用 41

本章小结 43

思考题与习题 43

4.1 气敏电阻传感器的原理与结构 44

4.1.1 气敏电阻的构成 44

第4章 气敏、湿敏电阻传感器 44

4.1.2 气敏电阻的原理及特性 45

4.2 气敏电阻传感器的应用 46

4.2.1 气敏电阻传感器的电路组成 46

4.2.2 气敏电阻传感器的应用举例 48

4.3 湿敏电阻传感器的原理与结构 48

4.3.1 湿敏电阻的构成 49

4.3.2 湿敏电阻的原理及特性 49

4.4 湿敏电阻传感器的应用 52

4.4.1 电路组成 52

4.4.2 湿度传感器的应用 52

本章小结 53

思考题与习题 54

5.1 自感传感器原理与结构 55

5.1.1 自感传感器的基本概念 55

5.1.2 变隙型自感传感器 55

第5章 自感传感器 55

5.1.3 螺线型自感传感器 57

5.1.4 差动螺线管式电感传感器 57

5.2 自感传感器的测量电路 58

5.2.1 普通交流电桥 58

5.2.2 带相敏整流的交流电桥 59

5.3.1 自感压力传感器 61

5.3.2 自感式测厚仪 61

5.3 自感传感器的应用 61

本章小结 62

思考题与习题 62

第6章 差动变压器传感器 64

6.1 差动变压器传感器原理与结构 64

6.1.1 差动变压器的结构 64

6.1.2 差动变压器的工作原理 64

6.1.3 差动变压器的主要特性 66

6.2 差动变压器传感器测量电路 66

6.2.1 差动相敏检波电路 66

6.2.2 差动整流电路 68

6.3.1 振动和加速度的测量 69

6.3.2 差动变压器式微压变送器 69

6.3 差动变压器传感器的应用举例 69

本章小结 70

思考题与习题 70

第7章 电涡流传感器 72

7.1 电涡流传感器的原理与结构 72

7.1.1 电涡流的产生方式 72

7.1.2 电涡流传感器的基本原理 73

7.1.3 高频反射涡流传感器的结构形式 74

7.2 电涡流传感器转换电路简介 75

7.2.1 电桥测量电路 75

7.2.2 谐振测量电路 75

7.3 电涡流传感器的应用 77

本章小结 79

思考题与习题 80

第8章 电容式传感器 81

8.1 电容式传感器的原理与结构 81

8.1.1 电容式传感器的工作原理 81

8.1.2 电容式传感器的结构分类 81

8.2 电容式传感器转换电路 84

8.3 电容式传感器的应用 87

本章小结 89

思考题与习题 89

9.1.2 压电材料及特点 91

9.1.1 压电效应 91

第9章 压电式传感器 91

9.1 压电元件及压电式传感器 91

9.1.3 压电式传感器的基本原理 92

9.1.4 压电式传感器的等效电路 94

9.2 压电式传感器的测量电路 95

9.3 压电式传感器应用举例 96

9.3.1 压电式力传感器 96

9.3.2 加速度测振传感器 96

本章小结 98

思考题与习题 98

10.1 超声波传感器原理简介 100

第10章 超声波传感器 100

10.2 超声波传感器的使用 101

10.3 超声波传感器应用举例 103

本章小结 104

思考题与习题 105

第11章 霍尔传感器 106

11.1 霍尔元件的工作原理及结构 106

11.1.1 霍尔效应 106

11.1.2 霍尔元件 106

11.1.3 霍尔元件工作原理及参数 107

11.1.3 霍尔元件的主要技术指标 108

11.2 霍尔传感器测量电路 110

11.3 霍尔传感器应用举例 111

11.4 霍尔式接近开关应用简介 112

本章小结 115

思考题与习题 115

第12章 热电偶传感器 116

12.1 热电偶的基本原理 116

12.1.1 热电效应 116

12.1.2 导体的接触电势、温差电势和热电势 116

12.2 热电偶结构 118

12.2.1 热电偶结构形式 118

12.2.2 热电偶的种类特点及选用方法 119

12.3 热电偶传感器的应用举例 121

12.4 使用热电偶冷端延长的方法及补偿导线的使用 123

本章小结 124

思考题与习题 125

第13章 光电式传感器 126

13.1 光电效应及光电元件 126

13.1.1 光电效应 126

13.1.2 光电元件及特性、参数 127

13.2 光电转换电路 130

本章小结 133

思考题与习题 133

14.1.1 信号的传输 135

14.1 测试系统信号的传输与噪声 135

第14章 自动检测与转换技术中的抗干扰技术 135

14.1.2 噪声源 136

14.1.3 信噪比 137

14.2 噪声的耦合途径 137

14.3 测试系统的抗干扰技术 140

14.3.1 屏蔽技术 141

14.3.2 接地技术 142

14.3.3 浮空技术 144

14.3.4 滤波器和脉冲电路中的噪声抑制 144

本章小结 144

思考题与习题 145

15.1 智能化仪表 146

第15章 自动检测与转换技术的综合应用 146

15.2 传感器在数控机床中的应用 148

15.3 工控机组成的检测系统 150

15.4 单片机组成的智能化检测系统 152

本章小结 157

思考题与习题 157

第16章 实验 158

实验一 金属箔式电阻应变片传感器特性实验 158

实验二 电感传感器特性实验 161

实验三 差动变面积式电容传感器特性实验 163

参考书目 165