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第1章 检测技术的基本知识 1

1.1概述 2

1.1.1检测技术的含义、作用和地位 2

1.1.2自动检测系统的组成 3

1.1.3检测技术的发展趋势 4

1.2检测系统的基本特性 4

1.2.1静态特性 4

1.2.2动态特性 6

1.3测量误差及消除方法 10

1.3.1测量误差的概念 10

1.3.2误差的表示方法 10

1.3.3误差的分类 11

1.3.4误差处理 13

习题与思考题 18

第2章 传统传感器 19

2.1传感器基础知识 20

2.1.1传感器的定义与分类 20

2.1.2传感器的性能指标 20

2.1.3传感器的选用原则 20

2.1.4传感器的发展方向 22

2.2电阻式传感器 23

2.2.1电阻应变式传感器 23

2.2.2电位器式传感器 30

2.3电容式传感器 33

2.3.1电容式传感器的基本原理 33

2.3.2电容式传感器的类型与特性 34

2.3.3电容式传感器的测量电路 35

2.3.4电容式传感器应用举例 38

2.4电感式传感器 40

2.4.1自感式传感器 41

2.4.2互感式传感器 44

2.4.3电涡流式传感器 46

2.4.4电感式传感器应用举例 49

2.5压电式传感器 50

2.5.1压电效应与压电材料 51

2.5.2压电式传感器工作原理及压电元件常用结构形式 54

2.5.3压电式传感器的测量电路 54

2.5.4压电式传感器的应用举例 56

2.6磁电式传感器 57

2.6.1磁电感应式传感器 57

2.6.2霍耳传感器 59

2.6.3应用举例 63

2.7热电式传感器 65

2.7.1金属热电阻传感器 65

2.7.2半导体热敏电阻传感器 67

2.7.3热电偶传感器 68

2.7.4集成温度传感器 73

2.7.5热电式传感器应用举例 74

2.8常用流量计 75

2.8.1节流式流量计 76

2.8.2电磁流量计 80

2.8.3涡轮流量计 83

2.8.4涡街流量计 85

习题与思考题 88

第3章 新型传感器 90

3.1气敏和湿敏传感器 91

3.1.1气敏电阻式传感器 91

3.1.2离子感烟传感器 93

3.1.3湿敏电阻式传感器 94

3.2感应同步器 96

3.2.1感应同步器的类型及结构 96

3.2.2感应同步器的工作原理 97

3.2.3感应同步器输出信号的鉴别方式 98

3.3磁栅式传感器 99

3.3.1磁栅 99

3.3.2磁头及作用原理 99

3.3.3信号处理方式 101

3.3.4磁栅式传感器的应用 102

3.4红外辐射探测器 104

3.4.1红外测温原理 104

3.4.2常见的红外传感器 104

3.4.3红外传感器使用中应注意的问题 105

3.5光电式传感器 105

3.5.1光电效应 106

3.5.2光电器件 106

3.5.3光电元件的特性 110

3.5.4光电元件应用 113

3.6光纤传感器 114

3.6.1光导纤维的结构和导光原理 114

3.6.2光纤传感器的工作原理 115

3.6.3光纤传感器的分类 116

3.6.4光纤传感器的应用 117

3.7超声波传感器 118

3.7.1超声波及特性 118

3.7.2超声波的发射和接收 119

3.7.3超声波传感器的工作原理 120

3.7.4超声波传感器的应用 121

3.8图像传感器 124

3.8.1 CCD图像传感器的基本结构和工作原理 125

3.8.2 CCD图像传感器的应用 126

3.9传感器的智能化与微型化 127

3.9.1智能传感器 127

3.9.2微型传感器 132

习题与思考题 134

第4章 信号的转换与调理 135

4.1信号的放大与隔离 136

4.1.1测量放大器 136

4.1.2程控增益放大器 138

4.1.3隔离放大器 142

4.2信号转换电路 144

4.2.1电压-电流变换器 144

4.2.2电流-电压变换器 145

4.2.3电压-频率转换 146

4.2.4频率-电压转换 147

4.3信号的处理 148

4.3.1调制与解调 148

4.3.2滤波电路 153

4.3.3线性化 155

习题与思考题 157

第5章 传感器与微机接口及系统信号输出 158

5.1传感器与微机的接口 159

5.1.1传感器与微机接口的一般结构 159

5.1.2多路模拟开关 161

5.1.3采样保持器 162

5.1.4 A/D转换器（ADC） 164

5.1.5传感器与微机接口应用实例 167

5.2系统信号的输出 169

5.2.1信号输出的形式及分类 169

5.2.2显示和指示类信号输出 169

5.2.3记录类信号输出 171

习题与思考题 175

第6章 现场总线与虚拟仪器 176

6.1现场总线 177

6.1.1现场总线技术概述 177

6.1.2 GPIB总线 179

6.1.3 USB总线 180

6.1.4 VXI总线 183

6.1.5 HART通信协议 184

6.1.6基金会现场总线 184

6.1.7 CAN总线 185

6.2虚拟仪器 186

6.2.1虚拟仪器的概述 186

6.2.2虚拟仪器图形化语言LabVIEW 188

6.2.3虚拟仪器的整体设计 193

6.2.4虚拟电子秤系统 194

习题与思考题 196

第7章 自动检测系统的设计 197

7.1自动检测系统设计原则及步骤 198

7.1.1自动检测系统设计原则 198

7.1.2自动检测系统的设计步骤 199

7.2检测系统中的抗干扰技术 204

7.2.1检测系统中的干扰 204

7.2.2常用抗干扰技术 206

7.3加热炉温度测控系统设计 211

7.3.1温度测控系统的设计要求与组成 211

7.3.2温度测控系统的硬件电路 212

7.3.3温度测控系统的软件设计 217

习题与思考题 220

第8章 工程应用典型产品及系统简介 221

8.1变送隔离器件 222

8.1.1 H060S-103智能型温度变送器 222

8.1.2 H060S-123智能型调理器 225

8.1.3 GDB-F频率变送器 227

8.1.4 GDB-TR热电阻信号隔离器 230

8.2流量检测仪表 232

8.2.1 H050多孔流量计 232

8.2.2 H056系列智能电磁流量计 234

8.2.3 LCR-U超声波热能表 240

8.3 EDA9018A温度采集模块 244

8.3.1 EDA9018A温度采集模块主要性能简介 245

8.3.2 EDA9018A温度采集模块引脚定义及功能框图 246

8.3.3 EDA9018A温度采集模块硬件实现 247

8.3.4 EDA9018A温度采集模块典型应用简介 250

8.4应用LC9723.3ST芯片的开发系统 251

8.4.1关于LC9723.3ST芯片 251

8.4.2应用举例 253

8.4.3编程要点 254

8.5 KJ216顶板动态（矿压）监测系统 255

8.5.1煤矿顶板安全监测系统结构与组成 255

8.5.2系统实现功能 259

8.5.3 KJ216顶板动态监测系统检测原理 259

附录 265

参考文献 272