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前言 1

第1章 检测技术的基本知识 1

1.1 检测的目的和意义 1

1.2 检测与计量的区别 1

1.3 自动检测技术概述 2

1.3.1 自动检测系统的组成和分类 2

1.3.2 测量方法的分类与选择 3

1.3.3 自动检测技术的发展趋势 4

1.4 传感器与变送器的基本知识 5

1.4.1 传感器的定义与特点 5

1.4.2 传感器的组成与分类 6

1.4.3 传感器的命名与代号 7

1.4.4 变送器简介 8

1.5 测量误差及其处理方法 8

1.5.1 测量误差的基本概念和分类 8

1.5.2 误差的表示方法 10

1.5.3 误差的处理 10

1.5.4 误差综合与分配 13

1.6 检测系统或仪表的性能评价 13

思考题与习题 18

第2章 电参数检测技术 20

2.1 频率（周期）和相位的测量技术 20

2.1.1 频率（周期）的测量技术 20

2.1.2 相位的数字化测量 23

2.2 电压和电流的测量技术 26

2.2.1 电压的测量技术 26

2.2.2 电流的测量技术 29

2.3 阻抗的测量技术 34

2.3.1 直流电阻的测量 34

2.3.2 交流阻抗及L、C的测量 37

思考题与习题 38

第3章 温度检测技术 39

3.1 概述 39

3.1.1 温度与温标 39

3.1.2 温度检测的主要方法及特点 40

3.2 接触式温度检测技术 41

3.2.1 热电阻及温度检测 41

3.2.2 热敏电阻及温度检测 44

3.2.3 热电偶及温度检测 45

3.2.4 集成温度传感器及温度检测 52

3.3 非接触式温度检测技术 60

3.3.1 光学高温计 60

3.3.2 辐射温度计 61

3.3.3 红外传感器及温度检测 63

3.3.4 光纤传感器及温度检测 66

3.4 选择温度传感器需考虑的问题 72

思考题与习题 72

第4章 流量检测技术 74

4.1 概述 74

4.1.1 流量检测基础 74

4.1.2 流量的检测方法 74

4.1.3 流量计的分类 75

4.1.4 流量计的主要技术参数 76

4.2 差压式流量计 77

4.2.1 节流式流量计 77

4.2.2 靶式流量计 78

4.2.3 转子流量计 79

4.2.4 差压式流量计标准节流装置的安装要求 80

4.2.5 差压式流量计的使用 82

4.3 容积式流量计 82

4.3.1 椭圆齿轮流量计 83

4.3.2 腰轮流量计 83

4.3.3 旋转活塞式流量计 84

4.3.4 刮板式流量计 85

4.3.5 容积式流量计的安装与使用 85

4.4 速度式流量计 85

4.4.1 涡轮式流量计 86

4.4.2 叶轮式流量计 87

4.4.3 涡街式流量计 88

4.4.4 电磁式流量计 89

4.4.5 超声波流量计 90

4.5 质量流量计 92

4.5.1 间接式质量流量计 92

4.5.2 直接式质量流量计 92

4.6 流量计的选用 94

4.6.1 选用流量计应考虑的因素 94

4.6.2 流量计的选型步骤 97

思考题与习题 98

第5章 压力检测技术 99

5.1 概述 99

5.1.1 压力的概念及单位 99

5.1.2 压力检测的方法 100

5.1.3 常用压力检测仪表 101

5.2 弹性压力检测技术 102

5.2.1 弹性压力敏感器 102

5.2.2 机械式弹簧管压力表 103

5.2.3 电测式压力传感器的分类 104

5.3 电阻式传感器及其在压力检测中的应用 105

5.3.1 电阻应变式传感器及其在压力检测中的应用 105

5.3.2 压阻式传感器及其在压力检测中的应用 108

5.4 电容式传感器及其在压力检测中的应用 109

5.4.1 电容式传感器 109

5.4.2 电容式传感器在压力检测中的应用 111

5.5 压电式传感器及其在压力检测中的应用 113

5.5.1 压电效应 113

5.5.2 压电式压力传感器的应用 114

5.6 电感式传感器及其在压力检测中的应用 115

5.6.1 电感式传感器的工作机理 115

5.6.2 电感式传感器在弹性压力检测中的应用 117

5.7 其他压力传感器的应用 118

5.7.1 霍尔式压力传感器 118

5.7.2 谐振式压力传感器 119

5.7.3 智能压力传感器接口芯片及其应用 120

5.8 压力检测仪表的使用与校准 121

5.8.1 压力检测仪表的选择与安装 121

5.8.2 压力检测仪表的校准 124

思考题与习题 125

第6章 成分分析与检测技术 126

6.1 过程分析仪表概述 126

6.1.1 过程分析仪表及其分类 126

6.1.2 过程分析仪表的组成 126

6.1.3 过程分析仪表的主要技术特性 127

6.2 气体成分分析技术 127

6.2.1 气敏传感器概述 127

6.2.2 半导体式气敏传感器 128

6.2.3 接触燃烧式气敏传感器 134

6.2.4 常用气体分析仪介绍 134

6.2.5 气体分析仪的选择 140

6.2.6 使用气体分析仪时需要注意的问题 140

6.3 物质性质检测技术 141

6.3.1 湿度检测技术 142

6.3.2 物质含水量检测技术 147

6.3.3 物质密度检测技术 148

6.3.4 湿度传感器的选择 150

思考题与习题 152

第7章 物位检测技术 153

7.1 概述 153

7.1.1 物位的基本概念 153

7.1.2 物位的检测方法 153

7.2 连续式物位检测技术 154

7.2.1 电容式物位计 155

7.2.2 浮力式物位计 156

7.2.3 静压式物位计 156

7.2.4 超声波物位计 158

7.3 开关式物位检测技术 159

7.3.1 超声波物位开关 160

7.3.2 微波物位开关 161

7.3.3 接近开关与物位检测 163

7.4 物位检测应用举例 165

7.5 物位检测方法与仪表的选用 166

思考题与习题 167

第8章 机械量检测技术 168

8.1 位移检测技术 168

8.1.1 常见的位移检测方法 168

8.1.2 常用的位移传感器 168

8.1.3 接触式位移检测技术 169

8.1.4 非接触式位移检测技术 173

8.1.5 位移传感器的选用 178

8.2 速度检测技术 179

8.2.1 速度的检测方法 179

8.2.2 磁电式速度传感器及其在速度检测中的应用 180

8.2.3 霍尔式传感器在转速检测中的应用 182

8.2.4 光电式传感器在转速检测中的应用 183

8.2.5 采用多普勒效应测速 183

8.2.6 速度传感器的选用 184

8.3 厚度检测技术 185

8.3.1 涡流传感器概述 185

8.3.2 涡流传感器在厚度检测中的应用 185

思考题与习题 187

第9章 微机自动检测系统 188

9.1 微机自动检测系统概述 188

9.1.1 微机自动检测系统的典型结构 188

9.1.2 微机自动检测系统各子系统的基本功能 189

9.2 数据采集技术 190

9.2.1 概述 190

9.2.2 典型的数据采集系统 191

9.2.3 模拟信号的数字化 191

9.3 传感器与微型计算机的接口 193

9.3.1 测量电路 193

9.3.2 放大器 193

9.3.3 I/V变换器 196

9.3.4 滤波器 197

9.4 微机自动检测系统设计实例 197

思考题与习题 204

第10章 检测系统的抗干扰技术 205

10.1 干扰的来源及传播途径 205

10.1.1 噪声源 205

10.1.2 噪声干扰的传播途径 207

10.1.3 噪声干扰的模式 208

10.1.4 抑制干扰的基本原则 210

10.2 常用的抗干扰技术 210

10.2.1 接地技术 210

10.2.2 屏蔽技术 215

10.2.3 长线传输的干扰及其抑制技术 217

10.2.4 共模干扰的抑制技术 219

10.2.5 差模干扰的抑制技术 222

10.2.6 电源系统的抗干扰技术 223

10.2.7 印制电路板的抗干扰技术 225

思考题与习题 227

附录 228

附录A 传感器命名的构成及各级修饰语举例一览表 228

附录B 常用传感器被测量代码表 229

附录C 常用传感器转换原理代码表 230

附录D DS18B20测温实验源程序 230

参考文献 235