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第1章 基础知识 1

1.1概述 1

1.1.1传感器的定义和组成 2

1.1.2传感器的地位和作用 2

1.1.3传感器的分类 3

1.1.4传感器的发展方向 5

1.2传感器的基本特性 6

1.2.1传感器的静态特性 6

1.2.2传感器的动态特性 10

1.2.3传感器的标定 16

1.3传感器的基本测量电路 17

1.3.1直流电桥 18

1.3.2交流电桥 21

1.3.3仪表放大器 24

1.3.4变送器 26

小结 28

思考题和习题 28

第2章 电阻式传感器 30

2.1热电阻式传感器 30

2.1.1铂热电阻 30

2.1.2铜热电阻 31

2.1.3几种常用的连接方式 31

2.1.4应用实例 32

2.2热敏电阻传感器 33

2.2.1热敏电阻的分类 33

2.2.2特性 33

2.2.3热敏电阻的应用 34

2.3应变式传感器 35

2.3.1工作原理 35

2.3.2电阻应变片的结构 36

2.3.3应变片的误差及补偿 38

2.3.4典型应用 40

小结 41

思考题和习题 41

第3章 电感式和电容式传感器 42

3.1电感式传感器 42

3.1.1变磁阻式传感器 42

3.1.2差动变压器式传感器 49

3.2电容式传感器 52

3.2.1工作原理 52

3.2.2测量电路 56

3.2.3应用实例 58

小结 59

思考题和习题 59

第4章 热电偶传感器 61

4.1基本原理 61

4.1.1热电势 61

4.1.2热电偶基本定律 64

4.2冷端补偿原理 66

4.2.1热电偶补偿导线 66

4.2.2冷端086恒温法 67

4.2.3冷端温度修正法 67

4.2.4冷端温度自动补偿法 68

4.3几种测量温度的连接方法 69

4.3.1测量某点温度的基本电路 69

4.3.2测量两点之间的温度差 69

4.3.3测量平均温度的线路 69

4.3.4测量几点温度之和的线路 70

4.4热电偶在盐浴炉温控中的应用 70

小结 71

思考题和习题 71

第5章 压电式传感器和霍尔式传感器 73

5.1压电式传感器 73

5.1.1压电效应 73

5.1.2结构和等效电路 74

5.1.3测量电路 75

5.1.4应用实例 76

5.2霍尔式传感器 76

5.2.1基本原理 76

5.2.2测量电路 77

5.2.3应用实例 78

小结 79

思考题和习题 79

第6章流量式传感器 80

6.1流量的基础知识 80

6.1.1流量及其表示方法 80

6.1.2流量的测量方法 82

6.2差压式流量传感器 83

6.2.1节流式流量计 83

6.2.2皮托管式流量计 88

6.2.3均速管式流量计 89

6.2.4转子流量计 90

6.2.5靶式流量计 91

6.3容积式流量计 92

6.3.1椭圆齿轮流量计 92

6.3.2腰轮流量计 93

6.3.3 刮板式流量计 94

6.4速度式流量计 94

6.4.1涡街流量计 94

6.4.2超声波流量计 96

6.5质量流量传感器 99

6.5.1直接式质量流量计——科里奥利质量流量计 99

6.5.2热式质量流量计 101

6.5.3间接式质量流量计 103

小结 105

思考题和习题 105

第7章 超声波传感器和红外传感器 107

7.1超声波传感器 107

7.1.1工作原理 107

7.1.2驱动和接口电路 110

7.1.3典型应用 112

7.2红外传感器 116

7.2.1红外传感器的分类 116

7.2.2红外光谱 117

7.2.3红外传感器 117

7.2.4红外光传感器应用实例 120

小结 121

思考题和习题 121

第8章 光电式传感器 122

8.1光电式传感器的类别和光电效应 122

8.1.1分类 122

8.1.2光电效应 123

8.2 CCD传感器 125

8.2.1基本原理 125

8.2.2分类 127

8.2.3应用实例 127

8.3光纤传感器 129

8.3.1基本原理 129

8.3.2光纤传感器的分类 130

8.3.3光纤传感器的应用 131

8.4光电编码器 133

8.4.1基本原理 133

8.4.2光电式编码器的应用 137

8.5计量光栅 138

8.5.1光栅的结构及工作原理 138

8.5.2计量光栅的应用 143

小结 144

思考题和习题 144

第9章 化学传感器和集成式温度传感器 145

9.1化学传感器 145

9.1.1气敏传感器 145

9.1.2湿敏传感器 151

9.2集成式温度传感器 158

9.2.1 AD590集成式温度传感器 158

9.2.2 DS18B20集成式温度传感器 160

小结 167

思考题和习题 167

第10章 检测技术基础知识 168

10.1检测技术概述 168

10.1.1检测技术的定义和作用 168

10.1.2检测技术的发展 170

10.2检测系统误差分析 172

10.2.1系统误差处理 172

10.2.2随机误差处理 174

10.2.3粗大误差处理 177

10.2.4测量不确定度分析 178

10.3最小二乘法与回归算法 182

10.3.1最小二乘法 182

10.3.2一元线性拟合 183

10.3.3多元线性拟合 184

10.3.4曲线拟合 185

小结 186

思考题和习题 186

第11章 温度和振动参数检测技术 188

11.1温度参数检测技术 188

11.1.1温标及测温方法 188

11.1.2膨胀式温度计 190

11.2振动量检测技术 191

11.2.1概述 192

11.2.2振动测量系统 193

11.2.3振动参数的测量 195

11.2.4振动测量的应用 197

小结 200

思考题和习题 200

第12章 物位检测技术 201

12.1物位检测的分类 201

12.2液位检测方法 202

12.2.1直接测量法 203

12.2.2静压式液位检测 203

12.2.3浮力法液位检测 205

12.2.4电学法液位检测 207

12.2.5超声波液位检测 209

12.2.6激光液位检测 210

12.2.7光纤液位检测 210

12.3料位检测方法 211

12.3.1重锤探测法 211

12.3.2称重法 211

12.3.3电气法 211

12.3.4声学法 212

12.3.5光学法 212

12.3.6物位开关 213

12.4相界面的检测 214

小结 214

思考题和习题 214

第13章 运动量检测技术 215

13.1位移检测 215

13.1.1位移检测方法 215

13.1.2常用的位移传感器 216

13.1.3相位差法 218

13.2速度检测 220

13.2.1速度检测方法 220

13.2.2常用的速度测量传感器 221

13.2.3光纤陀螺 223

13.3加速度检测 225

13.3.1加速度检测方法 225

13.3.2微机电加速度计 226

13.3.3应用例子 230

13.4惯性测量 231

13.4.1惯性测量原理 231

13.4.2典型应用 233

小结 234

思考题和习题 234

第14章 力学量检测技术 236

14.1压力的测量 236

14.1.1压力的基本概念 236

14.1.2常用压力检测仪表 237

14.2力的测量 244

14.2.1力的基本概念 244

14.2.2力的测量方法 244

14.2.3测力的传感器 246

14.3转矩的测量 248

14.3.1转矩的基本概念 248

14.3.2转矩的测量方法 248

14.4称重系统 250

14.4.1电子皮带秤 250

14.4.2地磅 253

小结 254

思考题和习题 254

附录1 Pt100铂热电阻分度表 255

附录2 Pt10铂热电阻分度表 256

附录3 Cu50铜热电阻分度表 257

附录4 Cu100铜热电阻分度表 258

附录5铂铑30—铂铑6热电偶分度表（B型） 259

附录6铂铑10—铂热电偶分度表（S型） 261

附录7铂铑13—铂热电偶分度表（R型） 265

参考文献 266