第1章 检测技术基础知识 1
1.1 测量概述 1
1.1.1 测量的定义 1
1.1.2 测量方法的分类 2
1.2 测量误差及其分类 3
1.2.1 测量误差的概念 3
1.2.2 测量误差的分类 3
1.3 传感器基本知识 7
1.3.1 传感器的概念 7
1.3.2 传感器的组成 7
1.3.3 传感器的分类 9
1.3.4 传感器的特性 9
1.4 检测系统的组成 15
1.5 技能实训 16
本章小结 17
习题1 17
第2章 电阻式传感器 19
2.1 电阻应变式传感器 19
2.1.1 电阻应变式传感器的工作原理 19
2.1.2 电阻应变片的类型结构、粘贴与特性 20
2.1.3 电阻应变式传感器的测量转换电路 24
2.2 热电阻式传感器 26
2.2.1 金属热电阻式传感器 26
2.2.2 半导体热敏电阻式传感器 28
2.3 气敏电阻式传感器 30
2.3.1 气敏电阻式传感器的工作原理 30
2.3.2 气敏电阻式传感器的结构和分类 30
2.4 湿敏电阻式传感器 32
2.4.1 大气湿度与露点 33
2.4.2 湿敏电阻式传感器的分类 34
2.5 电阻式传感器的应用 36
2.5.1 电阻应变式传感器的应用 36
2.5.2 热电阻式传感器和热敏电阻式传感器的应用 39
2.5.3 气敏电阻式传感器的应用 41
2.5.4 湿敏电阻式传感器的应用 42
2.6 技能实训 43
本章小结 44
习题2 45
第3章 电感式传感器 46
3.1 自感式传感器 46
3.1.1 自感式传感器的工作原理 46
3.1.2 自感式传感器的测量转换电路 49
3.2 差动变压器式传感器 51
3.2.1 差动变压器式传感器的工作原理 51
3.2.2 差动变压器式传感器的测量转换电路 52
3.3 电涡流式传感器 54
3.3.1 电涡流效应 54
3.3.2 电涡流式传感器的工作原理 55
3.3.3 电涡流式传感器的测量转换电路 56
3.4 电感式传感器的应用 58
3.4.1 自感式传感器的应用 58
3.4.2 差动变压器式传感器的应用 60
3.4.3 电涡流式传感器的应用 61
3.5 技能实训 63
本章小结 65
习题3 65
第4章 电容式传感器 66
4.1 电容式传感器的工作原理 66
4.1.1 变面积式电容传感器 67
4.1.2 变极距式电容传感器 68
4.1.3 变介电常数式电容传感器 69
4.2 电容式传感器的测量转换电路 70
4.2.1 桥式电路 70
4.2.2 调频电路 71
4.2.3 运算放大器电路 71
4.2.4 二极管双T形电桥电路 72
4.3 电容式传感器的应用 73
4.3.1 电容测厚仪 73
4.3.2 电容式压力传感器 73
4.3.3 电容式加速度传感器 74
4.3.4 油箱油量检测系统 75
4.3.5 电容式接近开关 76
4.4 技能实训 77
本章小结 78
习题4 79
第5章 压电式传感器 80
5.1 压电式传感器的工作原理 80
5.1.1 压电效应 80
5.1.2 压电材料 81
5.2 压电式传感器的测量转换电路 83
5.2.1 压电元件的等效电路 83
5.2.2 压电元件的连接方式 84
5.2.3 电荷放大器 84
5.2.4 电压放大器 85
5.3 压电式传感器的应用 86
5.3.1 压电式加速度传感器 86
5.3.2 压电式测力传感器 88
5.3.3 压电式血压传感器 89
5.3.4 压电式流量计 89
5.3.5 高分子压电材料的应用 89
5.3.6 集成压电式传感器 90
5.4 技能实训 91
本章小结 92
习题5 92
第6章 霍尔传感器 93
6.1 霍尔传感器的工作原理 93
6.1.1 霍尔效应 93
6.1.2 霍尔元件的主要参数 94
6.2 霍尔传感器的测量转换电路 95
6.2.1 霍尔传感器的基本电路 95
6.2.2 霍尔传感器的集成电路 96
6.2.3 基本误差及补偿 98
6.3 霍尔传感器的应用 100
6.3.1 霍尔位移传感器 100
6.3.2 霍尔压力传感器 100
6.3.3 霍尔加速度传感器 101
6.3.4 霍尔转速传感器 101
6.3.5 霍尔计数器 102
6.4 技能实训 102
本章小结 103
习题6 104
第7章 热电偶传感器 105
7.1 热电偶传感器的工作原理 105
7.1.1 热电效应 105
7.1.2 热电偶的基本定律 106
7.2 热电偶的材料、结构及种类 108
7.2.1 热电偶的材料 108
7.2.2 热电偶的结构及种类 108
7.3 热电偶的冷端补偿 110
7.3.1 补偿导线法 110
7.3.2 冷端恒温法 111
7.3.3 计算修正法 111
7.3.4 电桥补偿法 112
7.4 技能实训 113
本章小结 114
习题7 114
第8章 光电式传感器 116
8.1 光电效应与光电元件 116
8.1.1 光电效应 116
8.1.2 光电元件 117
8.2 光电元件的基本应用电路 122
8.2.1 光敏电阻的基本应用电路 122
8.2.2 光敏二极管的基本应用电路 122
8.2.3 光敏三极管的基本应用电路 123
8.3 光电式传感器的应用 124
8.3.1 被测物体发光的应用实例 125
8.3.2 被测物体透光的应用实例 127
8.3.3 被测物体反光的应用实例 127
8.3.4 被测物体遮光的应用实例 128
8.4 技能实训 129
本章小结 130
习题8 130
第9章 新型传感器 131
9.1 光纤传感器及其应用 131
9.1.1 光纤的基本概念 131
9.1.2 光纤传感器的结构原理 133
9.1.3 光纤传感器的分类 133
9.1.4 光纤传感器的应用 135
9.2 超声波传感器及其应用 138
9.2.1 超声波的物理性质 138
9.2.2 超声波传感器的应用 139
9.3 技能实训 142
本章小结 143
习题9 143
第10章 检测装置的信号处理 145
10.1 调制与解调 146
10.1.1 调制与解调的概念 146
10.1.2 幅值调制与幅值解调 147
10.1.3 频率调制与频率解调 150
10.2 信号的放大 152
10.2.1 比例放大器 152
10.2.2 电桥放大器 155
10.2.3 线性放大器 156
10.2.4 交流电压同相放大器 156
10.2.5 测量放大器 157
10.2.6 程控增益放大器 158
10.2.7 隔离放大器 159
10.3 信号在传输过程中的转换技术 159
10.3.1 A/D转换 160
10.3.2 D/A转换 167
10.4 信号的非线性校正 169
10.4.1 校正曲线的求取 170
10.4.2 模拟量的非线性校正 170
10.4.3 数字量的非线性校正 171
10.5 技能实训 172
本章小结 174
习题10 174
第11章 检测装置的干扰抑制技术 175
11.1 干扰的产生和来源 175
11.1.1 干扰和噪声的概念 175
11.1.2 干扰的来源 176
11.2 电磁干扰概述 180
11.2.1 电磁干扰的概念 180
11.2.2 电磁干扰的分类 180
11.2.3 电磁干扰的产生 181
11.3 差模干扰和共模干扰 184
11.3.1 差模干扰 184
11.3.2 共模干扰 185
11.4 抗干扰的措施 186
11.4.1 屏蔽 186
11.4.2 隔离 188
11.4.3 滤波 190
11.4.4 接地 191
11.4.5 长线传输干扰的抑制 195
11.4.6 其他常用的抗干扰措施 196
11.5 抗干扰措施的设计 197
11.5.1 供电系统的抗干扰设计 197
11.5.2 信号传输通道的抗干扰措施 198
11.5.3 局部产生误差的消除 198
11.5.4 接地问题的处理办法 198
11.5.5 软件滤波 199
11.6 技能实训 200
本章小结 201
习题11 201
参考文献 202