前言 1
第1章 工业检测技术简介 1
1.1 电子技术基础 1
1.1.1 基本的电参量 1
1.1.2 电信号的基本参数 20
1.1.3 测量信号的获取 26
1.1.4 数据采集卡的选用 29
1.2 测量技术基础 33
1.2.1 测量中的误差 33
1.2.2 工业检测中的常用技术指标 37
1.2.3 实例：称重传感器的性能测试 41
1.3 工业过程的检测 42
1.3.1 传感器与测量系统 42
1.3.2 信号的接口技术 46
1.3.3 实例：性能监测系统 50
第2章 常用基础测试仪器及其使用 53
2.1 万用表 53
2.1.1 万用表的选用 53
2.1.2 万用表的基本测试功能 55
2.2 示波器 59
2.2.1 示波器的基本功能 59
2.2.2 利用示波器进行基本测量 63
2.2.3 示波器的选用 65
2.3 其他基础测试仪器 70
2.3.1 信号发生器 70
2.3.2 频率计 72
2.3.3 逻辑分析仪 73
2.3.4 频谱分析仪 76
第3章 初级敏感元件及其检测技术 78
3.1 电阻式敏感元件及其检测 78
3.1.1 电阻值的变化范围 78
3.1.2 电阻的测量 79
3.1.3 单臂电桥及其变形 81
3.2 电容式敏感元件及其检测 85
3.2.1 导体间的电容 86
3.2.2 电容检测基础 88
3.2.3 电容检测电路 93
3.3 电感式敏感元件及其检测 98
3.3.1 自感式传感器 99
3.3.2 互感式传感器 101
3.3.3 电涡流传感器 103
第4章 热学量的检测 110
4.1 热学量与温度 110
4.1.1 基本的热学量 110
4.1.2 温度与温标 112
4.1.3 温度传感器 115
4.2 热电偶 117
4.2.1 泽贝克效应 118
4.2.2 热电偶的测量原理 119
4.2.3 热电偶的应用 121
4.3 热电阻 124
4.3.1 热电阻的温度特性 124
4.3.2 热电阻的类型 125
4.3.3 热电阻的测量 126
4.4 热敏电阻 127
4.4.1 正温度系数热敏电阻 127
4.4.2 负温度系数热敏电阻 132
4.5 热膨胀式温度传感器 134
4.5.1 玻璃管式温度计 134
4.5.2 压力表式温度计 135
4.6 集成温度传感器 136
4.6.1 模拟型集成温度传感器 136
4.6.2 逻辑输出型集成温度传感器 137
4.6.3 数字型集成温度传感器 138
第5章 辐射量的检测 139
5.1 工业检测中的辐射量 139
5.1.1 核辐射与电磁辐射 139
5.1.2 计量核辐射的参量 141
5.1.3 计量电磁辐射的参量 144
5.2 核辐射的检测 148
5.2.1 盖革计数器 148
5.2.2 闪烁计数器 150
5.2.3 核辐射检测仪表 151
5.3 光电检测技术 153
5.3.1 光探测器 154
5.3.2 图像传感器 159
5.3.3 光敏传感器应用举例 162
5.4 红外检测技术 164
5.4.1 红外辐射 164
5.4.2 红外辐射探测器 166
5.4.3 红外测温仪 172
第6章 机械量的检测 176
6.1 工业检测中的机械量 176
6.2 压力的测量 177
6.2.1 压力的测量方式 177
6.2.2 常见的压力传感器 179
6.2.3 压力检测仪表的选择与使用 183
6.3 流量的测量 184
6.3.1 流量测量的相关定义 184
6.3.2 流量计及其应用 185
6.4 物位的检测 191
6.4.1 液位的检测 191
6.4.2 固体料位的检测 193
6.4.3 相界面的检测 194
6.5 运动量的检测 194
6.5.1 位移传感器 194
6.5.2 速度传感器 206
6.5.3 加速度传感器 207
6.6 力的检测 210
第7章 磁学量的检测 212
7.1 磁场的测量 212
7.1.1 磁场的描述 212
7.1.2 磁传感器 213
7.2 低强度磁场的测量 215
7.2.1 超导量子干涉器 215
7.2.2 探测线圈 216
7.2.3 其他低强度磁场探测器 216
7.3 中等强度磁场的测量 218
7.3.1 磁通门 218
7.3.2 磁感应传感器 219
7.3.3 各向异性磁阻传感器 220
7.4 高强度磁场的测量 222
7.4.1 干簧管 222
7.4.2 霍尔元件 224
7.4.3 磁敏电阻 231
7.4.4 磁敏二极管及磁敏晶体管 232
7.4.5 巨磁阻元件 233
第8章 化学量的检测 236
8.1 化学量检测的基本概念及定义 236
8.1.1 化学量检测的目标 236
8.1.2 物质的含量 237
8.1.3 化学量传感器 239
8.2 电化学检测技术 243
8.2.1 电极电位 244
8.2.2 电化学检测的基本概念 247
8.2.3 电化学分析系统 253
8.3 气体的检测 256
8.3.1 气体检测的需求 256
8.3.2 电化学气体传感器 258
8.3.3 气体传感器与气体检测系统 262
8.4 离子选择电极 265
8.4.1 离子选择电极原理 266
8.4.2 pH电极 267
8.4.3 其他类型离子选择电极与pH电极的区别 268
8.4.4 离子选择电极的使用 269
8.5 生物检测技术 273
8.6 环境污染的检测 276
8.6.1 大气环境污染及其检测 277
8.6.2 水环境的污染及其监测 281
第9章 工业检测系统的抗干扰技术 285
9.1 干扰与噪声 285
9.1.1 干扰 286
9.1.2 噪声 287
9.2 接地与电磁屏蔽 289
9.2.1 接地技术 289
9.2.2 电磁屏蔽 291
9.3 阻抗匹配 293
9.4 印制电路板的抗干扰设计 296
9.4.1 印制电路板的布局 296
9.4.2 去耦电容 298
9.4.3 接地 300
9.4.4 电路连线与引脚屏蔽 302
9.5 仪器的连线 305
第10章 工业检测中的常用知识 311
10.1 数据的记录与表达 311
10.1.1 单位制 311
10.1.2 有效数字 314
10.1.3 数据的分析与表达 316
10.2 常用的电子器件 321
10.2.1 二极管 321
10.2.2 晶体管 324
10.2.3 集成电路 326
10.2.4 其他常用器件 328
10.3 工业检测中的信号调理 332
10.3.1 传递函数 332
10.3.2 信号调理电路 334
10.4 工业检测中的常用物理原理 336
参考文献 343