传感器与检测技术PDF电子书下载

第1章 检测技术基础知识 1

1.1 检测技术概述 1

1.1.1 检测的含义、任务及地位 1

1.1.2 检测系统的组成与性能评价 2

1.1.3 检测技术的发展概况 4

1.2 检测的基本方法 5

1.2.1 测量方法的分类 5

1.2.2 测量方法的选择 7

1.3 测量误差及处理方法 7

1.3.1 误差的基本概念 7

1.3.2 误差的分类 8

1.3.3 误差的处理 12

1.3.4 误差的综合与分配 19

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 传感器的定义与组成 22

2.1.2 传感器的分类 24

2.1.3 传感器的命名与代号 25

2.1.4 传感器技术的发展趋势 28

2.2 传感器的一般特性 31

2.2.1 传感器的静态特性 31

2.2.2 传感器的动态特性 34

2.3 传感器的性能指标 36

2.3.1 传感器的主要性能指标 36

2.3.2 传感器工作要求 38

2.3.3 改善传感器性能的主要技术途径 39

2.4 变送器简介 40

思考题与习题 40

第3章 温度传感器及其检测技术 42

3.1 温度检测的相关知识 43

3.1.1 温度与温标 43

3.1.2 温度检测的主要方法及特点 44

3.2 接触式温度传感器及其检测技术 45

3.2.1 热电阻及温度检测 46

3.2.2 热敏电阻及温度检测 52

3.2.3 热电偶及温度检测 57

3.2.4 集成温度传感器 69

3.3 非接触式温度传感器及其检测技术 77

3.3.1 红外传感器及温度检测 78

3.3.2 光纤传感器及温度检测 84

3.4 温度传感器的选型 93

思考题与习题 94

第4章 力与压力传感器及其检测技术 96

4.1 力与压力的概述 97

4.1.1 压力的概念及单位 97

4.1.2 力与压力的检测方法 98

4.1.3 常用的压力检测仪表 100

4.1.4 压力传感器及其分类 101

4.2 弹性压力传感器 101

4.2.1 弹性敏感器 101

4.2.2 电容式传感器及压力检测 105

4.2.3 电感式传感器及压力检测 115

4.3 应变片式传感器及力与压力检测 124

4.3.1 电阻应变片式传感器 125

4.3.2 压阻式传感器 128

4.3.3 应变片式力与压力传感器 129

4.4 压电式传感器及力与压力检测 132

4.4.1 压电效应及压电材料 132

4.4.2 压电式传感器 134

4.4.3 压电式力与压力传感器 136

4.5 压力传感器的应用技术 138

4.5.1 压力传感器的基本电路 138

4.5.2 压力传感器的应用实例 142

4.5.3 压力传感器的选择 146

思考题与习题 147

第5章 流量传感器及其检测技术 150

5.1 概述 151

5.1.1 流量检测基础 151

5.1.2 流量的检测方法 151

5.1.3 流量计的分类 152

5.1.4 流量计的主要技术参数 153

5.2 差压式流量计 154

5.2.1 节流式流量计 154

5.2.2 靶式流量计 155

5.2.3 转子流量计 157

5.2.4 差压式流量计标准节流装置的安装要求 158

5.2.5 差压式流量计的使用 159

5.3 容积式流量计 160

5.3.1 椭圆齿轮流量计 161

5.3.2 腰轮流量计 162

5.3.3 旋转活塞式流量计 163

5.3.4 刮板式流量计 163

5.3.5 容积式流量计的安装与使用 164

5.4 速度式流量计 164

5.4.1 涡轮流量计 164

5.4.2 叶轮式流量计 165

5.4.3 涡街流量计 166

5.4.4 电磁流量计 167

5.4.5 超声波流量计 171

5.5 质量流量计 179

5.5.1 间接式质量流量计 179

5.5.2 直接式质量流量计 180

5.6 流量计的选用 181

5.6.1 选用流量计应考虑的因素 182

5.6.2 流量计选型的步骤 185

思考题与习题 186

第6章 机械量传感器及其检测技术 187

6.1 位移传感器及其检测技术 188

6.1.1 位移的检测方法和常用位移传感器 188

6.1.2 电位器式传感器及位移检测 190

6.1.3 霍尔传感器及位移检测 195

6.1.4 光栅式、磁栅式传感器及位移检测 203

6.1.5 编码器传感器及位移检测 211

6.1.6 其他常用位移传感器 213

6.2 厚度传感器及检测技术 217

6.2.1 超声波式传感器及厚度检测 217

6.2.2 电涡流式传感器及厚度检测 218

6.2.3 核辐射式传感器及厚度检测 227

6.2.4 厚度传感器应用实例 228

6.3 速度（转速）传感器及检测技术 229

6.3.1 速度（转速）的检测方法 229

6.3.2 磁电式速度传感器及转速检测 231

6.3.3 光电式传感器及转速检测 234

6.3.4 霍尔式转速传感器 245

6.3.5 多普勒雷达测速 246

思考题与习题 248

第7章 物位传感器及其检测技术 250

7.1 概述 250

7.1.1 物位检测的方法 251

7.1.2 影响物位测量的因素 253

7.2 连续式物位传感器 254

7.2.1 连续式液位检测 254

7.2.2 连续式料位检测 273

7.2.3 相界面检测 277

7.3 定点式物位传感器 277

7.3.1 定点式液位检测 278

7.3.2 定点式料位检测 282

7.4 接近开关与物位检测 289

7.4.1 接近开关概述 289

7.4.2 涡流式接近开关 292

7.4.3 电容式接近开关 293

7.4.4 霍尔式接近开关 295

7.4.5 光电式接近开关 297

7.4.6 其他接近开关及物位检测技术 302

思考题与习题 304

第8章 气体和湿度传感器及其检测技术 305

8.1 概述 305

8.1.1 过程分析仪表及其分类 305

8.1.2 过程分析仪表的组成 306

8.1.3 过程分析仪表的主要技术特性 306

8.2 气敏传感器及成分分析检测技术 307

8.2.1 气敏传感器概述 307

8.2.2 半导体式气敏传感器 309

8.2.3 接触燃烧式气体传感器 316

8.2.4 常用气体分析仪 317

8.2.5 气体分析仪的选择及注意事项 322

8.3 湿度传感器及物质性质检测技术 324

8.3.1 湿度传感器及其检测技术 325

8.3.2 物质含水量检测技术 331

8.3.3 物质密度检测技术 332

8.3.4 湿度传感器的选择 335

思考题与习题 337

第9章 新型传感器及其应用 338

9.1 图像传感器 338

9.1.1 CCD图像传感器 339

9.1.2 CMOS图像传感器 342

9.1.3 图像传感器的应用举例 343

9.2 生物传感器 344

9.2.1 生物传感器概述 344

9.2.2 酶传感器 347

9.2.3 微生物传感器 348

9.2.4 免疫传感器 351

9.3 智能传感器 352

9.3.1 智能传感器的结构 352

9.3.2 智能传感器的功能与特点 353

9.3.3 智能传感器的实现途径 355

9.3.4 智能传感器的应用举例 356

9.4 机器人传感器 358

9.4.1 机器人传感器的分类 358

9.4.2 机器人传感器的特点和要求 359

9.4.3 内部检测传感器 359

9.4.4 外界检测传感器 361

思考题与习题 366

第10章 传感器应用技术 368

10.1 传感器的补偿技术 368

10.1.1 非线性补偿技术 368

10.1.2 温度补偿技术 371

10.2 传感器的标定与校准技术 373

10.2.1 传感器标定的基本概念 373

10.2.2 传感器的静态标定 374

10.2.3 传感器的动态标定 381

10.3 传感器的选择与使用 388

10.3.1 传感器的选择 388

10.3.2 传感器的正确使用 390

思考题与习题 391

第11章 检测系统的抗干扰技术 392

11.1 干扰的相关知识 392

11.1.1 干扰的来源 393

11.1.2 干扰的传播途径 396

11.1.3 干扰的模式 398

11.1.4 电磁兼容的基本概念 399

11.2 常用的抗干扰技术 402

11.2.1 屏蔽技术 402

11.2.2 接地技术 405

11.2.3 搭接技术 413

11.2.4 隔离技术 415

11.2.5 长线干扰的抑制技术 418

11.2.6 电源系统的抗干扰技术 421

11.2.7 印制电路板抗干扰技术 424

思考题与习题 426

附录 427

附录1 Pt100铂热电阻分度表（ZB Y301—85） 427

附录2 Pt10铂热电阻分度表（ZB Y301—85） 427

附录3 Cu100铜热电阻分度表（JJG229—2010） 428

附录4 Cu50铜热电阻分度表（JJG229—2010） 429

附录5 镍铬—镍硅热电偶分度表（K型） 430

附录6 ITS—1990国际温标 430

参考文献 432