检测技术及应用PDF电子书下载

1．检测技术 1

1.1　检测技术的含义 1

1.2　检测技术的应用 1

1.3　检测技术的发展 1

第一章　概述 1

2．检测方法 2

2.1　按检测手续分类 2

2.2　按检测方式分类 3

2.3　按检测敏感元件是否与被测量介质接触分类 4

2.4　按被测量的变化快慢分类 4

2.5　按检测系统是否向被测对象施加能量分类 4

3.1　敏感元（部）件 5

3．检测系统的构成 5

3.2　信号处理电路 6

3.3　显示电路与显示器 6

3.4　信号的传输 7

第二章　检测技术的评价指标 8

1．指标 8

2．功能指标 8

3．性能指标 9

3.1　描述输入输出关系的性能指标 10

3.2　保障输入输出关系的性能指标 14

4．物理指标 16

1.1　传感器的分类 17

第三章　传感器 17

1．概述 17

1.2　传感器的发展趋势 18

2．电阻式传感器 19

2.1　应变式电阻传感器 19

2.2　热电阻传感器 29

3．电感式传感器 36

3.1　自感式传感器 36

3.2　线性可调差动变压器LVDT 42

3.3　电涡流传感器 46

4.1 电容式传感器的工作原理及类型 51

4．电容式传感器 51

4.2　电容式传感器的灵敏度及非线性 53

4.3　电容式传感器的特点 54

4.4　电容式传感器的转换电路 56

4.5　电容式传感器的应用 59

5．电势式传感器 60

5.1　压电传感器 60

5.2　霍尔传感器 67

5.3　热电传感器 74

6．微波式传感器 83

6.1　微波的有关概念 83

6.2　微波的特性与特点 83

6.3　微波器件 84

6.4　微波半导体器件 85

6.5　微波传感器 86

6.6　微波检测技术的应用 87

7．光电式传感器 92

7.1　光谱 92

7.2　光电效应 95

7.3　光电电阻 96

7.4　光电池 102

7.5　光电二极管和光电三极管 108

7.6　电耦合器件CCD 116

8．射线吸收式传感器 123

8.2　β射线式 124

8.1　X射线式 124

8.3　γ射线式 126

8.4　中子式 127

8.5　射线吸收式传感器 127

8.6　放射性辐射的防护问题 131

9．声波式传感器 131

9.1　超声波传感器 131

9.2　声表面波SAW传感器 144

10．光纤传感器 150

10.1　光纤的结构及传光原理 150

10.2　光纤调制技术与光纤传感器 158

10.3　光纤连接耦合技术 172

11．半导体传感器 175

11.1　半导体气敏传感器 175

11.2 半导体湿敏传感器 180

12．电化学气体传感器 184

12.1　气体传感器简介 184

12.2　气体传感器的主要特性 184

12.3　电化学式气体传感器的分类 185

12.4　半导体气体传感器 185

12.5　电化学型气体传感器 186

12.6　接触燃烧式气体传感器 188

13.1　概述 189

13．MEMS传感器 189

12.7　电化学传感器的制造与趋势 189

13.2　MEMS加速度计 191

13.3　MEMS陀螺 196

第四章　参数检测技术 200

1．概述 200

1.1　参数检测的意义 200

1.2　参数检测应考虑的问题 200

1.3　常见的检测参数 201

2．温度的检测 201

2.1　概述 201

2.2　主要测温方法和测温仪表 202

2.3　接触式测温 205

2.4　辐射式测温 214

3．流体压力的检测 219

3.1　概述 219

3.2　弹性元件与弹性式压力计 221

3.3　远传式压力变送器 222

3.4　压力测量仪表的选用 223

4．流量的检测 225

4.1　概述 225

4.2　差压式流量计 227

4.3　罗茨流量计 231

4.4　科里奥利流量计 233

4.5　多相流量计 238

4.6　超声流量计 239

4.7　流量检测仪表的选用 246

5．物位检测 248

5.1　概述 248

5.2　差压式液位计 250

5.3　超声波式液位计 251

5.4　射频导纳液位计 252

5.5　放射性物位计 254

5.6　物位检测仪表的选用 256

6．力、重量和质量的检测 257

6.1　常见力的检测方法 258

6.2　常用的电子秤 260

7．位移的检测 262

7.3　位移—数字式传感器 263

7.1　常见的位移检测方法 263

7.2　节流式气动测量仪 263

8．速度和振动的检测 265

8.1　速度的检测 265

8.2　振动的检测 269

9．物体几何尺寸的检测 272

9.1　长度的检测 272

9.2　厚度的检测 273

9.3　宽度的检测 276

9.4　直径的检测 276

10．电量测量 277

10.1　电流的测量 277

10.2　电压的测量 281

10.3　功率的测量 287

10.4　电场的测量 294

11．环境量监测 297

11.1　噪声监测 297

11.2　空气质量监测 300

11.3　水质监测 305

11.4　电磁辐射监测 309

第五章　软测量技术 314

1．概述 314

2．动态设备的故障诊断 314

2.2　常用的故障诊断方法 315

2.1　机械故障的原因及伴随的现象 315

2.3　机械故障的振动信号分析 317

2.4　旋转设备的故障诊断 318

2.5　振动信号分析的其他应用——机器人手臂设计 320

3．设备的无损检测 322

3.1　射线检测 322

3.2　涡流检测 324

4．虚拟仪器简介 327

4.1　虚拟仪器的接口总线 328

4.2　虚拟仪器的开发环境 337

1.2　采样点的选择 347

1.1　被测参数的选择 347

1．获取信息（号）方式的选择 347

第六章　应用技术 347

2．传感器的选择 348

2.1 量程与分辨力的选择 348

2.2　精确度的选择 348

2.3　反应速度与频率范围的选择 348

2.4　稳定性 349

2.5　安全性 349

2.6　结构、尺寸与安装 349

3．提高检测精确度的方法 349

3.1　随机误差的处理 349

3.2　系统误差的处理 352

3.4　粗大误差的处理 356

3.3　缓变误差的处理 356

4．信号调理电路 357

4.1　概述 357

4.2　测量电桥与转换电路 358

4.3　调制与解调 365

4.4　滤波 369

4.5　模数转换技术 372

4.6　电压／电流／频率变换技术 374

4.7　电压和电流放大变换技术 375

4.8　MEMS传感器的信号调理 379

5.1　数据通信系统的组成 386

5．智能传感器的通信技术 386

5.2　数据通信及总线 387

5.3　常用的标准串行接口总线 388

5.4　几种有影响的现场总线 392

6．电磁兼容技术 428

6.1　噪声与干扰 428

6.2　噪声的耦合方式 431

6.3　抑制电磁干扰的基本方法 434

6.4　抑制电磁干扰的基本措施 434

6.5　抗干扰技术的应用 443

习题及思考题 451

参考文献 455