传感器与检测技术PDF电子书下载

第1章 自动检测的基础知识 1

1.1自动检测技术概述 1

1.1.1自动检测技术的地位和作用 1

1.1.2自动检测系统的组成 2

1.1.3自动检测技术的发展趋势 2

1.2传感器概述 3

1.2.1传感器定义 3

1.2.2传感器的组成 3

1.2.3传感器分类 4

1.3测量误差及其不确定度 4

1.3.1测量误差的概念 4

1.3.2精度 5

1.3.3测量误差的表示方法 6

1.3.4测量不确定度 7

1.4测量数据处理 13

1.4.1测量数据的统计特性 13

1.4.2系统误差的削弱和消除 17

1.4.3粗大误差的判别与剔除 20

1.4.4数据处理的基本方法 20

1.5传感器的一般特性 21

1.5.1传感器的静态特性 21

1.5.2传感器的动态特性 25

思考题与习题 29

第2章 电阻式传感器 30

2.1金属电阻应变式传感器 30

2.1.1金属电阻应变式传感器工作原理 30

2.1.2电阻应变式传感器特性 32

2.1.3电阻应变式传感器测量电路 35

2.1.4电阻应变式传感器应用 37

2.2压阻式传感器 43

2.2.1半导体压阻效应和压阻式传感器工作原理 43

2.2.2测量电路和温度补偿 44

2.2.3压阻式传感器应用 45

思考题与习题 47

第3章 电感式传感器 48

3.1自感式传感器 48

3.1.1变气隙式自感传感器 50

3.1.2变面积式自感传感器 52

3.1.3螺线管式自感传感器 53

3.1.4自感式传感器测量电路 55

3.1.5自感式传感器应用 60

3.2差动变压器 62

3.2.1变隙式差动变压器 63

3.2.2螺线管式差动变压器 65

3.2.3差动变压器应用 70

3.3电涡流传感器 72

3.3.1工作原理 72

3.3.2转换电路 75

3.3.3电涡流式传感器的应用 76

思考题与习题 79

第4章 电容式传感器 80

4.1电容式传感器的工作原理 80

4.1.1工作原理 80

4.1.2类型 81

4.2电容式传感器主要性能 81

4.2.1变极距式 81

4.2.2变面积式 82

4.2.3变介电常数式 83

4.3电容式传感器的特点和设计要点 84

4.3.1电容式传感器的特点 84

4.3.2电容式传感器的设计要点 85

4.4电容式传感器测量电路 86

4.4.1交流电桥 86

4.4.2调频电路 87

4.4.3二极管双T型电路 88

4.4.4脉冲宽度调制电路 88

4.4.5运算放大器式电路 90

4.5电容式传感器应用 91

4.5.1电容式差压传感器 91

4.5.2电容测厚仪 91

4.5.3电容式加速度传感器 92

4.5.4电容式湿敏传感器 92

4.5.5电容式接近开关 92

4.6容栅式传感器 93

4.6.1基本类型及工作原理 93

4.6.2容栅式传感器应用 97

思考题与习题 97

第5章 磁电式传感器 98

5.1磁电感应式传感器 98

5.1.1工作原理和结构类型 98

5.1.2测量电路 100

5.1.3磁电感应式传感器应用 104

5.2霍尔传感器 105

5.2.1霍尔传感器工作原理 105

5.2.2霍尔元件的结构和基本电路 106

5.2.3霍尔元件的主要特性参数 108

5.2.4霍尔元件的误差及补偿 109

5.2.5霍尔传感器应用 111

思考题与习题 115

第6章 压电式传感器 116

6.1压电式传感器的工作原理 116

6.1.1石英晶体的压电效应 116

6.1.2压电陶瓷的压电效应 119

6.1.3压电材料 121

6.2压电式传感器测量电路 122

6.2.1等效电路 122

6.2.2测量电路 123

6.3压电式传感器应用 126

6.3.1压电式加速度传感器 126

6.3.2压电式压力传感器 127

6.3.3压电式流量计 128

思考题与习题 128

第7章 光电式传感器 130

7.1光电效应和光电器件 130

7.1.1光电效应 130

7.1.2光电管 131

7.1.3光电倍增管 131

7.1.4光敏电阻 131

7.1.5光敏二极管和光敏晶体管 132

7.1.6光电池 133

7.1.7光电式传感器应用 133

7.2光电编码器 134

7.2.1结构及原理 135

7.2.2码盘和码制 135

7.2.3二进制码和格雷码的转换 137

7.2.4光电编码器的应用 138

7.3电荷耦合器件（CCD） 140

7.3.1 CCD的工作原理 140

7.3.2 CCD应用 142

7.4光纤传感器 144

7.4.1光纤传感器工作原理 144

7.4.2光纤传感器分类 145

7.4.3光纤传感器的应用 146

7.5光栅传感器 149

7.5.1光栅传感器基本工作原理 149

7.5.2莫尔条纹及其特点 150

7.5.3辨向原理和细分技术 150

思考题与习题 153

第8章 温度检测 154

8.1概述 154

8.1.1温标 154

8.1.2 温度检测的主要方法和分类 155

8.2热电阻传感器 156

8.2.1金属热电阻 156

8.2.2半导体热敏电阻 157

8.2.3热电阻传感器应用 158

8.3热电偶 160

8.3.1热电偶测温原理 160

8.3.2热电偶的基本定律 162

8.3.3热电偶结构形式 163

8.3.4标准化热电偶 164

8.3.5热电偶冷端处理和补偿 166

8.4非接触式测温 168

8.4.1工作原理 169

8.4.2光学高温计 170

8.4.3光电高温计 171

8.4.4辐射温度计 172

8.4.5比色温度计 172

思考题与习题 173

第9章流量检测 175

9.1流量测量概述 175

9.1.1流量测量的基本概念 175

9.1.2流量检测仪表的分类和主要技术参数 177

9.2差压式流量计 179

9.2.1节流式差压流量计的工作原理 180

9.2.2标准节流装置 182

9.3电磁流量计 187

9.3.1工作原理 187

9.3.2电磁流量传感器 187

9.3.3电磁流量转换器 188

9.3.4电磁流量计的特点及使用 188

9.4涡轮流量计 189

9.4.1涡轮流量计工作原理 189

9.4.2涡轮流量变送器的结构 189

9.4.3涡轮流量计的特点及使用注意事项 190

9.5涡街流量计 191

9.5.1涡街流量计工作原理 191

9.5.2漩涡频率的检测方法 192

9.5.3涡街流量计特点与使用注意事项 193

9.6超声波流量计 193

9.6.1传播速度法测量原理 194

9.6.2多普勒法测量原理 195

9.6.3超声波流量计的特点 196

9.7质量流量计 196

9.7.1间接式质量流量计 196

9.7.2直接式质量流量计 197

9.7.3科里奥利质量流量计 198

9.8流量仪表的选用 201

思考题与习题 202

第10章 物位检测 203

10.1物位检测方法 203

10.2常用物位检测仪表 204

10.2.1电容式物位传感器 204

10.2.2压力式液位变送器 205

10.2.3浮力式液位传感器 206

10.3物位检测仪表的选用 209

思考题与习题 210

附录1铂热电阻分度表 211

附录2铜热电阻分度表 214

附录3铂铑10—铂热电偶分度表 216

附录4镍铬—镍硅热电偶分度表 222

参考文献 225