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目录 5

绪论 5

第一篇　测量基本知识和测量误差 5

第一章　测量的基本知识 5

§1.1　测量方法及其分类 5

一、概述 5

二、直接测量、间接测量与组合测量 6

三、偏差式测量法、零位式测量法与 7

微差式测量法 7

§1.2　测量仪表的基本性能 10

一、精确度 10

二、稳定性 11

三、仪表的输出-输入特性 12

§1.3　传感器的分类和性能指标 20

一、传感器的分类 20

二、传感器的性能指标 22

第二章　测量误差 25

§2.1　误差定义及分类 25

一、误差定义 25

二、误差的分类与来源 28

三、系差和随差的表达式 30

§2.2　随机误差 30

一、正态分布 31

二、均方根误差 33

三、误差概率的计算 35

四、最佳值的选定 36

§2.3　削弱系统误差的基本方法 38

五、算术平均值？的均方根误差？x 38

一、仪器误差的削弱 39

二、装置误差的削弱 39

三、人员误差的削弱 39

四、方法误差或理论误差的削弱 39

五、采用特殊的测量方法消除或削弱误差 40

§2.4　粗差 42

一、拉依达准则 42

二、肖维涅准则 43

§2.5　测量结果的处理实例 46

§2.6　间接测量中误差的传递 48

一、绝对误差和相对误差的传递 48

二、标准差（均方根误差）的传递 50

三、误差传递公式在间接测量中的应用 51

§3.1　电位器式电阻传感器 55

一、工作原理 55

第二篇　常用传感器 55

第三章　电阻式传感器 55

二、非线性误差和改善的方法 56

三、电位器结构和电压分辨力 58

§3.2　应变式电阻传感器 59

一、应变效应和灵敏系数 59

二、电阻应变片的种类 61

三、应变式电阻传感器的主要优缺点 63

四、测量电路 64

§3.3　应用举例 80

一、电位器式压力传感器 80

二、荷重传感器在电子皮带秤上的应用 80

§4.1　改变气隙式电感传感器 82

一、工作原理 82

第四章　电感式传感器 82

二、等效电路 84

三、特性 84

§4.2　差动式电感传感器 86

一、结构和工作原理 86

二、输出特性 88

三、测量电路 88

§4.3　差动变压器 94

一、工作原理 95

二、等效电路 96

三、测量电路 97

§4.4　应用举例 101

一、JGH型电感测厚仪…份 101

二、焊条偏心度测量 102

三、远传浮子液位测量 103

§4.5　电涡流式传感器 104

一、基本原理 105

二、等效电路 105

三、测量电路 106

四、应用举例 107

第五章　电容式传感器 110

§5.1　概述 110

一、基本原理 110

二、结构形式 111

§5.2　主要特性 112

一、变间隙式 112

二、变面积式 116

三、变介电常数式 116

一、桥式电路 117

§5.3　测量电路 117

二、二极管不平衡环形电路 122

三、差动脉冲宽度调制电路 124

四、运算放大器式电路 126

五、调频电路 128

§5.4　应用举例 129

一、电容测厚仪 129

二、电容式液位计 129

三、利用电容量变化效应的温度传感器 130

第六章　电势式传感器 132

§6.1　磁电式传感器 132

一、工作原理及结构 132

二、传感器的灵敏度 134

三、温度补偿 135

四、应用举例 136

五、测量电路 138

§6.2　压电晶体传感器 139

一、压电效应 139

二、压电材料 142

三、压电传感器 143

四、压电传感器的等效电路 145

五、压电传感器的测量电路 146

六、应用举例 151

§6.3　霍尔传感器 153

一、霍尔元件的基本工作原理 153

二、霍尔元件的测量误差及补偿方法 155

三、霍尔元件的使用 159

四、霍尔元件在非电量电测技术中的应用 162

举例 162

一、热电偶测温原理 167

第七章　热电传感器 167

§7.1　热电偶 167

二、热电偶结构与种类 172

三、热电偶自由端温度补偿 179

四、热电偶实用测温电路 185

§7.2　热电阻 188

一、铂电阻 189

二、铜电阻 190

三、其它热电阻 191

四、热电阻的测量电路与应用举例 191

§7.3　热敏电阻 193

一、电阻—温度特性 193

二、主要技术参数 194

三、应用 195

一、光电管 201

第八章　光电传感器 207

§8.1　光电管和光电倍增管 207

二、光电倍增管 211

§8.2　光敏电阻 215

一、原理 215

二、基本特性和参数 216

§8.3　光电池、光敏二极管和光敏三极管 219

一、光电池 219

二、光敏二极管及光敏三极管 221

§8.4　光电传感器的类型及应用举例 225

一、类型 225

二、应用举例 226

§9.1　气敏传感器 236

第九章　气敏及湿敏传感器 236

一、半导体气敏传感器的结构 237

二、气敏机理概述 239

三、SnO2气敏器件 240

四、应用举例 246

§9.2　湿敏传感器 249

一、湿敏元件的特性参数 249

二、湿敏元件的种类 252

三、典型器件介绍 253

第十章　数字式传感器 265

§10.1　盘式角度数字传感器 265

一、脉冲盘式角度数字传感器 265

二、码盘式角度数字传感器 267

一、直线式感应同步器的结构 272

§10.2　感应同步器 272

二、工作原理 274

三、感应同步器输出信号的检测 275

四、感应同步器位移数字显示装置 276

§10.3　计量光栅 280

一、基本原理 281

二、利用莫尔条纹测量位移的原理 283

三、辨向与细分原理 286

§10.4　频率输出式数字传感器 287

一、改变力学系统固有频率的数字式传感器 288

二、改变振荡回路固有频率的数字式传感器 291

三、压控振荡器的数字式传感器 293

四、基本测量电路 294

第十一章　放大电路 301

§11.1　理想运算放大器及其应用 301

第三篇　传感器和微型计算机组成的测量系统 301

§11.2　实际运算放大器存在的问题 305

一、Uos和r对放大器输出电压的影响 305

二、CMRR对放大器输出电压的影响 306

三、交流性能 307

§11.3　仪器放大器 308

§11.4　调制型直流放大器 310

一、概述 310

二、调制器 315

三、解调器 317

四、集成电路调制解调器简介 318

§12.1　绝对值转换电路 320

一、线性检波电路 320

第十二章　信号处理电路 320

二、绝对值电路 321

§12.1　有效值转换电路 326

一、应用对数-反对数技术的有效值转换电路 327

二、模式有效值转换电路 330

三、有效值转换的集成芯片 332

§12.3　峰值保持电路 336

一、原理 336

二、简单的峰值保持电路 337

三、高速峰值保持电路 339

四、峰-峰值保持电路 340

第十三章　数模（D/A）转换与模数（A/D）转换 342

§13.1　D/A转换电路 342

一、权电阻D/A转换电路 343

二、T形电阻D/A转换电路 345

三、D/A转换电路的主要参数 347

四、D/A集成芯片与其输出的典型电路 348

五、串行D/A转换器简介 352

§13.2　A/D转换电路 353

一、转换原理 353

二、A/D转换电路的主要参数 359

三、A/D集成芯片 362

§13.3　A/D转换器的外围电路 366

一、采样保持电路 366

二、多路模拟开关 372

三、A/D转换器和微机的连接 375

第十四章　传感器特性的线性化及温度补偿 377

§14.1　传感器非线性特性的线性化 377

一、模拟线性化 378

二、数字线性化 390

一、温度补偿原理 394

§14.2　温度补偿 394

二、温度补偿方法 396

第十五章　接口电路与微机测量系统 400

§15.1　微型计算机的基础知识 400

一、微型计算机的结构、原理简介 401

二、Z-80微型计算机 403

§15.2　微机测量系统的接口电路 411

一、Z-80并行输入／输出控制器PIO 412

二、Z-80计数器／定时器CTC 418

§15.3　微型计算机在转速测量系统中的应用 423

一、转速测量方法概述 423

二、M/T法测速的硬件线路设计 426

三、微机控制的速度测量系统实例 428

参考文献 436