测试技术与传感器PDF电子书下载

第一章 测量的基本知识 1

1.1测量和计量 1

1.1.1测量和测量的基本方法 1

1.1.2计量的基本概念 3

1.2传感器的定义及其在工程测量中的作用 5

1.3一般测量系统 6

1.4测量系统的静态特性 8

1.4.1概述 8

1.4.2静态特性的测定方法 9

1.4.3静态特性的主要指标 10

1.5测量系统的动态特性 19

1.5.1概述 19

1.5.2测量系统的数学模型 20

1.5.3传递函数 20

1.5.4频率响应 21

1.5.5线性系统不失真条件 27

第二章 测量误差和数据处理 31

2.1测量误差的基本概念 31

2.1.1误差的来源 31

2.1.2测量误差的表示方法 32

2.1.3一次直接测量减小误差的方法 35

2.2误差的性质和分类 38

2.3系统误差的判断及其减小的方法 41

2.3.1恒定系差的判断 41

2.3.2剩余误差观察法 41

2.3.3公式判别法 42

2.3.4减小系统误差的方法 43

2.4随机误差的统计处理 46

2.4.1测量值的数学期望与标准差 46

2.4.2贝塞尔公式的应用 48

2.4.3随机误差的概率分布 50

2.5粗大误差及其判断准则 51

2.5.1测量结果的置信问题 51

2.5.2不确定度与坏值的的剔除准则 54

2.6测量数据的处理 56

第三章 应变和应力测量 61

3.1电阻应变计的工作原理 61

3.1.1金属丝的应变电阻效应 61

3.1.2应变计的测试原理 64

3.1.3应变计的横向效应 65

3.1.4应变计的温度特性 67

3.2电阻应变计的典型结构 69

3.3应变片和应变粘结剂的选用 72

3.4电阻应变计的测量电路 75

3.5测量电桥参数的调整 77

3.5.1测量电桥的电阻和电容平衡装置 77

3.5.2温度补偿 79

3.6电阻应变仪 81

第四章 磁电式传感器 84

4.1磁电式传感器的工作原理 84

4.2动圈式磁电传感器 86

4.3磁阻式传感器 88

4.4磁电式传感器的误差 91

4.4.1温度误差 91

4.4.2永久磁铁的不稳定性误差 93

4.4.3磁电式传感器的非线性误差 94

4.5磁电式传感器的频率响应特性 95

第五章 涡流式传感器 97

5.1涡流式传感器的的工作原理 97

5.1.1 工作原理 97

5.1.2灵敏度与非线性 99

5.2涡流式传感器的结构和使用 100

5.2.1涡流式传感器的结构 100

5.2.2涡流式传感器的使用 101

5.3测量电路 103

5.4涡流式传感器的应用 106

第六章 压电式传感器 111

6.1压电式传感器的工作原理 111

6.1.1压电效应 111

6.1.2压电常数和表面电荷的计算 114

6.2压电材料 118

6.2.1压电晶体 118

6.2.2压电陶瓷 119

6.3压电式传感器的等效电路 123

6.4压电式传感器的信号调节电路 126

6.4.1电压放大器（阻抗变换器） 127

6.4.2电荷放大器 132

6.5压电式加速度传感器 135

6.5.1工作原理 135

6.5.2灵敏度 136

6.5.3频率特性 137

6.5.4压电式加速度传感器的结构 140

6.6压电式测力传感器 143

6.7压电式传感器的误差 145

6.7.1横向灵敏度和它引起的误差 145

6.7.2环境影响 146

6.7.3电缆噪声 146

6.7.4接地回路噪声 147

第七章 光电式传感器 148

7.1光电效应 148

7.2光电管 149

7.3光电倍增管 150

7.4光敏电阻 152

7.4.1光敏电阻的工作原理 152

7.4.2光敏电阻的结构 152

7.4.3光敏电阻的主要参数及特性 153

7.5光敏二极管和光敏晶体管 157

7.5.1工作原理 157

7.5.2基本特性 158

7.6光电耦合器件 162

7.6.1结构特点 162

7.6.2主要参数 162

7.7光电池 163

7.7.1工作原理 163

7.7.2基本特性 164

7.8光电式传感器的应用 167

第八章 电磁效应 170

8.1磁阻效应及强磁性磁敏电阻 170

8.2霍尔效应与霍尔元件 177

8.2.1霍尔效应 177

8.2.2霍尔元件的基本电路 179

8.2.3霍尔元件的性能参数 180

8.2.4霍尔元件的使用 181

8.2.5霍尔元件的温度补偿 183

8.2.6不等位电势的补偿 185

8.2.7霍尔元件的应用 186

第九章 压力和流量测量 189

9.1压力测量 189

9.1.1应变式压力传感器 189

9.1.2压电式压力传感器 194

9.1.3测压系统的标定 197

9.2流量测量 200

9.2.1涡轮流量计 201

9.2.2椭圆齿轮流量计 203

9.2.3靶式流量计 205

9.2.4转子流量计 208

9.2.5流量计的标定 210

第十章 温度测量 215

10.1温度计的种类和特点 216

10.2热电偶 217

10.2.1热电偶测温的工作原理 217

10.2.2热电偶的结构 221

10.2.3热电偶使用中的误差及补偿方法 224

10.3电阻温度计 227

10.3.1概述 227

10.3.2热电阻温度计 227

10.3.3半导体电阻温度计 230

10.3.4测量电路 232

第十一章 振动的测量 235

11.1机械振动的描述 235

11.1.1简谐振动 235

11.1.2周期振动 237

11.1.3非周期振动 240

11.1.4随机振动 244

11.2机械振动和冲击测量仪器的主要特性参数 245

11.3“质量—弹簧”型测振仪（传感器）特性分析 248

11.4机械阻抗的测量 253

11.4.1机械阻抗头 254

11.4.2机械阻抗测量系统 255

第十二章 传感器和测量系统的标定 257

12.1静态特性标定 257

12.2动态特性标定 258

12.3测振传感器的标定 261

12.4提高标定精度的方法 262