传感器技术及工程应用PDF电子书下载

第一篇 测量技术基础 2

第一章 测量技术的基本概念 2

第一节 测量的概念 2

一、测量的意义 2

二、测量过程 2

三、测量变换的概念 3

第二节 测量仪表 3

一、测量仪表的基本功能 3

二、测量仪表的构成 4

三、仪表的基本性能 5

习题 8

第二章 测量误差的理论基础 9

第一节 误差及其分类 9

一、误差的基本概念 9

二、误差的分类 10

第二节 精度及提高精度的方法 12

一、精度的表示法 12

二、提高精度的方法 13

第三节 线性误差及消除方法 15

一、线性误差 15

二、减小线性误差的方法 16

第四节 量程及其扩展 17

一、变换器的全量程 17

二、变换器的工作量程 17

三、量程的扩展 17

第五节 误差的评价与处理 18

一、随机误差的评价 18

二、系统误差的综合、分配和处理 20

三、误差的合成 23

四、测量结果的数据整理 25

习题 27

第三章 直接变换式测量电路 28

第一节 直接变换式仪表 28

一、组成及特点 28

二、分类 28

第二节 发电式变换器的测量电路 29

第三节 参数式变换器的串接式电路 30

第四节 参数式变换器的分压器式电路 31

一、电阻式 31

二、电感式 31

三、差动式 32

第五节 电桥测量电路 33

一、灵敏度 34

二、非线性 38

三、影响桥路测量精度的其他因素 39

第六节 交流电桥的特点 40

一、交流电桥的平衡条件 40

二、灵敏度 40

三、变压器电桥 44

四、交流电桥的电源及平衡指示器 45

习题 45

第四章 平衡式测量电路 46

第一节 概述 46

第二节 有差随动平衡式测量电路 47

一、有差随动平衡式测量电路误差分析 47

二、基本特性 49

第三节 无差随动平衡式测量电路 50

一、工作原理 50

二、误差及基本特性 51

第四节 最佳平衡深度的选择 53

一、精度对相对平衡深度的要求 53

二、稳定性对平衡深度的要求 54

习题 55

第二篇 传感器技术 58

第五章 传感器技术基础 58

第一节 传感器的概念 58

一、传感器的基本概念和物理定律 58

二、传感器的构成法 59

三、传感器的分类及要求 60

四、传感器技术的发展趋势 61

第二节 传感器的一般数学模型 62

一、静态模型 62

二、动态模型 63

第三节 传递函数的特性与指标 64

一、传感器的静态特性 64

二、传感器的动态特性 68

三、传感器的性能指标一览 74

第四节 改善传感器性能指标的途径 74

一、结构、材料与参数的合理选择 74

二、差动技术 75

三、平均技术 75

四、稳定性处理 76

五、屏蔽、隔离与干扰抑制 76

六、零示法、微差法与闭环技术 76

七、补偿与校正 77

八、集成化与智能化 77

习题 77

第六章 传感器的工作原理 78

第一节 传感器信号的转换方式 78

第二节 无源传感器 79

一、电阻式传感器 79

二、电容式传感器 88

三、电感式传感器 95

四、电容和电感式传感器测量电路 99

第三节 有源传感器 103

一、感应式传感器 103

二、热电式传感器 106

三、压电式传感器 109

第四节 特殊传感器及其测量电路 113

一、霍尔式传感器 113

二、离散信号传感器 116

三、辐射传感器原理 120

习题 124

第七章 变送器 125

第一节 变送器的构成 125

一、构成原理 125

二、变送器输出信号与电源的连接方式 126

第二节 压力变送器 127

一、弹性式压力变送器 127

二、气动压力变送器 127

三、电动压力变送器 130

四、电气式压力变送器 130

第三节 流量测量及其变送 131

一、差压式流量计 131

二、转子流量计 132

第四节 物位测量及其变送 133

一、差压式液位计 133

二、电容式料位计 134

三、核辐射料位计 134

第五节 温度测量及其变送 134

一、温度测量的基本原理 135

二、热电偶温度计 135

三、热电阻温度计 136

四、电动温度变送器 136

习题 138

第八章 执行器 140

第一节 气动执行器 140

一、气动执行器的结构和分类 140

二、调节阀的流量特性 140

三、气动执行器的安装 143

第二节 电动执行器 143

第三节 电气转换器及电-气阀门定位器 144

习题 147

第九章 简单调节系统 148

第一节 简单调节系统的组成 148

第二节 调节系统的分析方法 149

一、微分方程的建立 149

二、调节系统微分方程的求解 151

习题 153

第三篇 传感器工程应用 156

第十章 传感器在工程检测中的应用 156

第一节 温度测量 156

一、温度概念 156

二、膨胀式温度传感器 157

三、热电式传感器 159

四、热电阻式传感器 168

五、辐射式温度传感器 170

六、集成温度传感器 173

第二节 压力测量 176

一、压力概念 176

二、液柱式压力计 176

三、弹性式压力表 177

第三节 流量测量 181

一、流量的概念 181

二、差压式流量传感器 182

三、电磁流量传感器 184

四、涡轮流量传感器 185

五、旋涡式流量传感器 186

六、质量流量传感器 188

第四节 物位测量 190

一、物位概念 190

二、浮力式液位传感器 190

三、静压式液位传感器 192

第五节 气体成分测量 193

一、热导式气体传感器 193

二、接触燃烧式气体传感器 196

三、氧化锆氧气传感器（又称氧化锆浓差电池式传感器） 199

四、恒电位电解式气体传感器 201

五、伽伐尼电池式气体传感器 202

第六节 振动的测量 203

一、振动概念 203

二、测振传感器 204

三、激振器 205

习题 208

第十一章 多传感器信息融合技术 209

第一节 多传感器信息融合技术概述 209

一、多传感器信息融合技术的概念 209

二、信息融合技术的意义及应用 209

第二节 多传感器信息融合分类和结构 210

一、多传感器信息融合分类 210

二、多传感器信息融合结构 210

三、多传感器信息融合系统结构实例 210

第三节 多传感器信息融合的一般方法 211

一、嵌入约束法 211

二、证据组合法 213

三、人工神经网络法 214

第四节 多传感器信息融合的发展 215

习题 216

第十二章 传感器与物联网 217

第一节 物联网概述 217

一、物联网概念 217

二、国内外物联网发展现状 217

三、物联网功能特征 217

四、物联网与互联网 218

第二节 传感器在物联网中的应用及发展趋势 219

一、传感器在物联网中的应用 219

二、中国物联网技术发展趋势 220

习题 221

参考文献 222