非电量检测技术PDF电子书下载

第一章　绪论 1

1.1　非电量检测技术在国民经济中的作用 1

1.2　非电量检测系统的结构及分类 2

1.2.1 系统结构 2

1.2.2 分类 3

1.3　非电量检测技术的发展趋势 4

第二章　非电量检测技术的基本知识 6

2.1　测量系统的静态特性 6

2.2　测量系统的动态特性 8

2.2.1 动态特性的一般数学模型 9

2.2.2　传感器的动态特性 9

习题与思考题 12

第三章　机械量的检测 13

3.1　电阻式传感器 13

3.1.1 电位器式传感器 13

3.1.2　应变片式传感器 15

3.2　集成压力传感器 20

3.3　电感式传感器 23

3.3.1 可变磁阻式传感器 23

3.3.2　差动变压器式传感器 25

3.3.3　非接触式涡流传感器 27

3.3.4 电感式传感器的测量电路 28

3.4　电容式传感器 30

3.4.1 电容式传感器的工作原理 30

3.4.2 电容式传感器的结构特点 33

3.4.3　测量电路 34

3.5　压电式传感器 36

3.5.1　压电式传感器的工作原理 36

3.5.2 压电式传感器的测量电路 40

3.6　磁敏式传感器 41

3.6.1 霍尔效应、霍尔器件与集成霍尔传感器 41

3.6.2　磁敏二极管与磁敏三极管 47

3.6.3　铁磁性金属膜磁敏元件（MR） 49

3.6.4　磁电感应式传感器 51

3.7　机械量的检测 53

3.7.1　尺寸及其派生量的检测 53

3.7.2　力、压力的测量 56

3.7.3　速度及转速测量 64

3.7.4　振动测量 67

习题与思考题 72

第四章　物性、成分及状态量检测 75

4.1　外光电效应及其器件 75

4.1.1　外光电效应 75

4.1.2　光电材料 75

4.1.3　外光电效应器件 76

4.2　内光电效应及其器件 78

4.2.1 内光电效应 78

4.2.2 内光电效应器件 79

4.2.3　半导体光电元件的特性 82

4.3　光纤传感器 85

4.3.1 光导纤维 86

4.3.2　光纤传感器 87

4.4　红外光传感器 91

4.4.1　红外光的特征 91

4.4.2　红外辐射的基本定律 91

4.4.3　红外光传感器 92

4.4.4　红外光探测器的典型结构 92

4.5　栅式数字传感器 92

4.5.1　光栅式数字传感器 93

4.5.2　光栅传感器的测量电路 94

4.6　光电编码器 94

4.6.1　编码器分类 94

4.6.2　光电式编码器 95

4.6.3　脉冲盘式数字传感器 95

4.7　物性、成分及状态量检测 96

4.7.1　光源特性检测 96

4.7.2　表面缺陷检测 97

4.7.3　尺寸及转速检测 98

4.7.4　浓度检测 99

4.7.5 光电隔离器 100

4.7.6　彩色识别器 100

4.7.7　条形码阅读器 101

4.7.8　二维温度分布的测定 101

4.7.9　光电开关 102

习题与思考题 102

第五章　热工量及物性量检测 104

5.1　热电偶 104

5.1.1　热电动势 104

5.1.2　热电极材料及常用热电偶 106

5.1.3 热电偶的冷端处理 108

5.2　热电阻传感器 109

5.2.1 热电阻 110

5.2.2　半导体热敏电阻 110

5.3　集成温度传感器 110

5.3.1 晶体管测温原理 110

5.3.2　集成温度传感器原理 112

5.3.3　集成温度传感器 113

5.4　超声波传感器 114

5.4.1　超声波的特性 114

5.4.2　超声波传感器 117

5.5　放射线传感器 120

5.5.1　放射线及其与物质的相互作用 120

5.5.2　放射线传感器 122

5.6　热工量及物性量检测 125

5.6.1 温度的检测 125

5.6.2　流量的检测 131

5.6.3　液位、界面的检测 138

5.6.4　物性分析 140

习题与思考题 142

第六章　气体类别及成分量检测 143

6.1　气体传感器概述 143

6.1.1 气体的检测方法 143

6.1.2　吸附型气体传感器的分类 143

6.2　吸附型气体传感器的工作原理 144

6.2.1 工作原理 144

6.2.2　气敏选择性 146

6.3　电阻型气体传感器 147

6.3.1 结构分类 147

6.3.2　气体传感器 148

6.3.3　湿度传感器 149

6.4　电容型湿度传感器 150

6.4.1　Al2O3膜湿度传感器 150

6.4.2 高分子湿敏膜湿度传感器 151

6.5　固体电解质气体传感器 151

6.5.1 固态离子导电 151

6.5.2　氧化锆氧传感器 151

6.6　调频型气体传感器 152

6.7　接触燃烧式传感器 152

6.8　热导率变化式气体传感器 153

6.8.1 热线式气体传感器 153

6.8.2 热敏电阻式气体传感器 153

6.9　气体参量检测 154

6.9.1　检测领域、内容及方法 154

6.9.2 典型检测实例 155

习题与思考题 159

第七章　传感器的校准与选择 160

7.1　传感器的校准方法 160

7.1.1 绝对校准法 160

7.1.2 比较校准法 160

7.2　力传感器的校准 161

7.2.1 力传感器的静态校准 161

7.2.2　压力传感器的动态校准 162

7.3　加速度传感器的校准 164

7.3.1　加速度传感器的校准设备 164

7.3.2　加速度传感器的校准方法 165

7.4　温度计的校准 166

7.4.1 比较法 166

7.4.2　定点法 167

7.5　流量计的校准 167

7.6　传感器的选择 168

习题与思考题 169

第八章　非电量的计算机测量 170

8.1　智能非电量检测系统结构原理 170

8.1.1 微处理器（μP）在非电量检测系统中的作用 170

8.1.2 智能非电量检测仪的结构 170

8.1.3　测量通道的结构 171

8.2　智能非电量检测系统的多功能化原理 173

8.2.1　标度变换 173

8.2.2 自动量程选择 174

8.2.3　巡回检测 175

8.2.4　综合检测 175

8.2.5 自诊断、自纠错 175

8.2.6　非线性矫正及补偿 175

8.2.7　零点及增益漂移校准 177

8.2.8　噪声及其抑制技术 177

8.3　非电量计算机测量举例 180

8.3.1　计算机多点温度检测仪 180

8.3.2　反射式生化分析仪及其误差校正 183

8.3.3　扩散硅压力传感器的综合补偿 185

8.3.4　机器人快速材料识别系统 187

8.3.5 数字式精密孔径测量系统 190

8.3.6 分布式制药过程监控系统 192

习题与思考题 195

参考文献 196