传感器原理与检测技术PDF电子书下载

第1章　检测技术基本知识 1

1.1　概述 1

1.1.1　检测的含义、目的及意义 1

1.1.2　检测系统的组成 2

1.1.3　检测技术的发展概况 3

1.2　检测的基本方法 4

1.2.1　检测方法的分类 4

1.2.2　检测方法的选择 6

1.3　测量误差及处理方法 7

1.3.1　测量误差基本概念 7

1.3.2　误差的分类 8

1.3.3　误差的处理 12

1.4　检测系统误差的合成、分配及性能评价 16

1.4.1　误差综合与分配 16

1.4.2　检测系统的性能评价 16

思考题与习题 20

第2章　传感器概述 22

2.1　传感器的基本概念 22

2.1.1　概述 22

2.1.2　传感器的组成与分类 24

2.1.3　传感器的应用领域和需求量 29

2.2　传感器的一般特性 29

2.2.1　传感器的静态特性 29

2.2.2　传感器的动态特性 32

2.3　传感器的性能指标与要求 34

2.3.1　传感器的主要性能指标 34

2.3.2　传感器工作要求 36

2.4　传感器基本测量电路 36

2.4.1　电桥的分类 37

2.4.2　测量电桥的工作原理 38

2.5　传感器的标定与校准 41

2.5.1　传感器的标定 41

2.5.2　传感器的校准 42

2.6　改善传感器性能的主要技术途径 42

思考题与习题 43

第3章　温度检测与传感器 44

3.1　概述 44

3.1.1　温度与温标 44

3.1.2　温度检测的主要方法及特点 45

3.2　接触式温度检测与传感器 46

3.2.1　热电阻及温度检测 47

3.2.2　热敏电阻及温度检测 51

3.2.3　热电偶及温度检测 56

3.2.4　集成温度传感器及温度检测 65

3.3　非接触式温度检测与传感器 73

3.3.1　红外传感器及温度检测 73

3.3.2　光纤传感器及温度检测 77

3.4　选择温度传感器需考虑的问题 83

思考题与习题 86

第4章　流量检测与传感器 87

4.1　概述 87

4.2　流量检测方法与流量传感器的分类 87

4.2.1　流量检测的方法 88

4.2.2　流量传感器的分类 89

4.2.3　流量传感器的主要技术参数 89

4.3　差压法流量传感器 90

4.3.1　节流式流量传感器 90

4.3.2　靶式流量传感器 91

4.3.3　转子流量传感器 93

4.3.4　差压式流量传感器标准节流装置的安装要求 94

4.3.5　差压式流量传感器的使用 95

4.4　容积法流量传感器 96

4.4.1　椭圆齿轮流量传感器 96

4.4.2　腰轮流量传感器 97

4.4.3　旋转活塞式流量传感器 98

4.4.4　刮板式流量传感器 98

4.4.5　容积式流量计的安装与使用 99

4.5　速度式流量传感器 99

4.5.1　涡轮流量传感器 100

4.5.2　叶轮式流量传感器 101

4.5.3　涡街流量传感器 101

4.5.4　电磁传感器及流量检测 102

4.5.5　超声波传感器及流量检测 103

4.6　质量流量检测传感器 111

4.6.1　间接式质量流量传感器 111

4.6.2　直接式质量流量传感器 112

4.7　流量传感器的选用 113

4.7.1　选用流量传感器应考虑的因素 113

4.7.2　流量传感器选型的步骤 117

思考题与习题 118

第5章　压力检测与传感器 119

5.1　概述 119

5.1.1　压力的概念及单位 119

5.1.2　压力检测的方法 120

5.1.3　压力传感器分类 121

5.2　弹性压力传感器及压力检测 121

5.2.1　弹性敏感器 121

5.2.2　电容式传感器及压力检测 123

5.2.3　电感式传感器及压力检测 128

5.2.4　霍尔式传感器及压力检测 131

5.3　应变片式传感器及压力检测 134

5.3.1　应变片原理与结构 134

5.3.2　应变片式传感器及压力检测 136

5.4　压电式传感器及压力检测 138

5.4.1　压电效应 138

5.4.2　压电式压力传感器的结构 139

5.4.3　压电元件的等效电路 139

5.4.4　压电式压力传感器的应用 140

5.5　压力传感器的基本电路 140

5.5.1　压力传感器的驱动电路 140

5.5.2　压力传感器的放大电路 143

5.5.3　压力传感器的温度补偿方式 144

5.6　压力传感器的应用实例 144

5.7　压力传感器的选择 148

思考题与习题 149

第6章　气体、湿度检测与传感器 150

6.1　气体成分检测与传感器 150

6.1.1　概述 150

6.1.2　气敏传感器的原理 152

6.1.3　气敏传感器的应用技术 154

6.1.4　气敏传感器的应用实例 157

6.1.5　气敏传感器的选择 160

6.1.6　使用气体检测仪时需要注意的问题 161

6.2　湿度检测与传感器 162

6.2.1　概述 162

6.2.2　湿度传感器的工作原理 166

6.2.3　湿度传感器的应用技术 167

6.2.4　湿度传感器的应用实例 169

6.2.5　湿度传感器的选择 172

思考题与习题 174

第7章　物位检测与传感器 176

7.1　概述 176

7.2　接触式物位传感器 178

7.2.1　浮力式液位传感器 179

7.2.2　电容式物位传感器 179

7.2.3　静压式物位传感器 180

7.3　非接触式物位传感器 182

7.3.1　超声波物位传感器 182

7.3.2　微波物位传感器 186

7.4　物位传感器应用举例 188

思考题与习题 189

第8章　机械量检测与传感器 190

8.1　位移检测与传感器 190

8.1.1　位移的检测方法 190

8.1.2　常用位移传感器 191

8.2　速度检测传感器 201

8.2.1　速度的检测方法 201

8.2.2　常用的速度传感器 202

8.3　力的检测与传感器 205

8.3.1　力的检测方法 206

8.3.2　常用测力传感器 207

思考题与习题 211

第9章　检测系统的抗干扰技术 212

9.1　干扰的来源及传播途径 212

9.1.1　噪声源 212

9.1.2　噪声干扰的传播途径 213

9.1.3　噪声干扰的模式 215

9.1.4　抑制干扰的基本原则 216

9.2　硬件抗干扰技术 216

9.2.1　接地技术 216

9.2.2　屏蔽技术 222

9.2.3　长线传输的干扰及其抑制 223

9.2.4　共模干扰的抑制 225

9.2.5　差模干扰的抑制 228

9.2.6　供电系统抗干扰技术 229

9.2.7　印刷电路板抗干扰技术 230

思考题与习题 232

参考文献 233