绪论 1
第1章 检测技术的基本知识 5
1.1 测量的基本概念 5
1.1.1 测量 5
1.1.2 测量方法 5
1.2 测量误差及其分类 6
1.2.1 误差的表达方式 6
1.2.2 测量误差的分类 7
1.2.3 测量仪表的精确度与分辨率 8
1.3 测量结果的数据分析及其处理 10
1.3.1 测量结果的数据分析 10
1.3.2 测量结果的数据处理 11
1.3.3 测量系统静态误差的合成 13
1.4 传感器及其基本特性 14
1.4.1 传感器的定义及组成 14
1.4.2 传感器的分类 15
1.4.3 传感器的基本特性 15
1.4.4 传感器的技术指标 18
1.5 传感器中的弹性敏感元件 19
1.5.1 弹性敏感元件的基本特性 19
1.5.2 弹性敏感元件的形式及应用范围 20
复习思考题 24
第2章 电阻式传感器及其应用 25
2.1 电阻应变片式传感器 25
2.1.1 电阻应变片的结构和粘贴 25
2.1.2 电阻应变片的工作原理 27
2.1.3 测量转换电路 29
2.1.4 应用 32
2.2 电位器式传感器 36
2.2.1 工作原理及特点 36
2.2.2 结构及测量转换电路 36
2.2.3 电位器式电阻传感器应用举例 37
2.3 测温热电阻式传感器 38
2.3.1 热电阻的工作原理 38
2.3.2 热电阻材料及其结构 39
2.3.3 常用的热电阻 40
2.3.4 热电阻应用——热电阻式流量计 41
2.4 其他电阻式传感器 42
2.4.1 热敏电阻式传感器 42
2.4.2 湿敏电阻式传感器 44
2.4.3 气敏电阻式传感器 46
复习思考题 49
第3章 电感式传感器及其应用 50
3.1 自感式传感器 50
3.1.1 工作原理 51
3.1.2 自感式电感传感器的转换电路 53
3.1.3 应用 55
3.2 差动变压器式传感器 57
3.2.1 工作原理 57
3.2.2 主要性能 58
3.2.3 测量电路 59
3.2.4 应用 60
3.3 电涡流式传感器 62
3.3.1 电涡流式传感器的基本结构与工作原理 62
3.3.2 转换电路 64
3.3.3 应用 66
复习思考题 69
第4章 电容式传感器及其应用 70
4.1 电容式传感器的工作原理及其结构形式 70
4.1.1 变面积（A）式电容传感器 70
4.1.2 变极距（d）式电容传感器 71
4.1.3 变介电常数（ε）式电容传感器 72
4.1.4 差动电容传感器 74
4.2 电容式传感器的测量转换电路 75
4.2.1 电桥电路 75
4.2.2 调频电路 76
4.2.3 差动脉冲调宽电路 76
4.2.4 运算放大器式电路 78
4.2.5 二极管T形网络 78
4.2.6 使用转换电路的注意事项 79
4.3 电容式传感器的应用 79
4.3.1 电容传感器的优缺点及使用范围 79
4.3.2 应用实例 80
复习思考题 82
第5章 热电偶传感器及其应用 83
5.1 热电偶传感器的工作原理 83
5.1.1 工作原理 83
5.1.2 热电偶定律 85
5.2 热电偶的种类和结构 87
5.2.1 热电偶的结构 87
5.2.2 热电偶的种类 88
5.2.3 常用热电偶简介及镍铬—镍硅热电偶分度表 89
5.3 热电偶的冷端补偿和测温电路 90
5.3.1 热电偶的冷端补偿 90
5.3.2 热电偶的测温电路 91
5.4 热电偶的应用及其配套仪表 94
5.4.1 伺服式温度表 94
5.4.2 动圈仪表 95
5.4.3 数字式温度表 96
5.4.4 热电偶用于金属表面温度的测量 96
5.4.5 热电偶用于管道内温度的测量 96
复习思考题 97
第6章 光电传感器及其应用 98
6.1 光电效应及光电元器件 98
6.1.1 光电效应及分类 98
6.1.2 光电元器件、特性及基本测量电路 98
6.2 光电开关及光电断续器 106
6.2.1 光电开关 106
6.2.2 光电断续器 107
6.3 电荷耦合器件 107
6.3.1 感光原理 108
6.3.2 电荷传输原理 108
6.4 光电式传感器的应用 109
6.4.1 模拟式光电传感器 110
6.4.2 脉冲式光电传感器 113
6.5 热释电元件及红外人体检测 114
6.5.1 热释电效应及传感器结构 115
6.5.2 用于人体探测的热释电传感器 115
复习思考题 116
第7章 霍尔传感器及其应用 117
7.1 霍尔元件的结构及其工作原理 117
7.1.1 霍尔效应的工作原理 117
7.1.2 霍尔元件的结构 118
7.2 霍尔元件的特性参数及其误差 118
7.2.1 霍尔元件的主要特性参数 118
7.2.2 霍尔元件的误差 119
7.3 霍尔集成电路 120
7.3.1 霍尔元件的常用电路 120
7.3.2 常用霍尔集成电路 121
7.4 霍尔传感器的应用 123
7.4.1 霍尔压力传感器 124
7.4.2 霍尔电流传感器 124
7.4.3 霍尔传感器用于角度检测 125
7.4.4 霍尔开关按键 125
7.4.5 霍尔无刷电动机 126
7.4.6 用霍尔集成传感器进行无触点照明控制 126
复习思考题 127
第8章 数字式传感器及其应用 128
8.1 码盘式传感器 128
8.1.1 增量式编码器 128
8.1.2 绝对式编码器 130
8.2 光栅传感器 132
8.2.1 光栅的结构与类型 133
8.2.2 基本工作原理 134
8.2.3 辨向及细分 135
8.2.4 光栅传感器的应用 136
8.3 磁栅传感器 138
8.3.1 磁栅结构及工作原理 138
8.3.2 信号处理方式 139
8.3.3 磁栅传感器的应用 140
8.4 感应同步器 142
8.4.1 种类和结构 142
8.4.2 工作原理 144
8.4.3 感应同步器的信号处理方式 145
8.4.4 感应同步器数显表及其应用 146
复习思考题 149
第9章 其他类型传感器及其应用 150
9.1 压电式传感器 150
9.1.1 压电效应 150
9.1.2 压电材料 152
9.1.3 测量电路 153
9.1.4 应用 154
9.2 超声波传感器 156
9.2.1 超声波及其物理性质 156
9.2.2 超声波传感器的应用 158
9.3 光纤传感器 164
9.3.1 光纤的基本概念 165
9.3.2 光纤传感器的应用 166
复习思考题 168
第10章 汽车中常用传感器及其应用 169
10.1 转速传感器 169
10.1.1 电磁式转速传感器 169
10.1.2 脉冲信号式转速传感器 170
10.1.3 车速传感器 172
10.2 液位传感器 175
10.2.1 浮子笛簧开关式液位传感器 175
10.2.2 热敏电阻式液位传感器 176
10.2.3 可变电阻式液位传感器 176
10.2.4 电极式液位传感器 177
10.3 氧量传感器 178
10.3.1 氧量传感器在三元系统中的作用 178
10.3.2 二氧化锆型氧量传感器 179
10.3.3 带加热的二氧化锆氧量传感器 180
10.4 卡曼涡旋式空气流量传感器 182
10.5 安全气囊系统及碰撞传感器 185
10.5.1 碰撞传感器的功用与类型 186
10.5.2 滚球式碰撞传感器 186
10.5.3 滚轴式碰撞传感器 187
10.5.4 偏心锤式碰撞传感器 187
10.5.5 水银开关式碰撞传感器 188
10.5.6 电子式碰撞传感器 189
复习思考题 189
第11章 信号的处理、变换及抗干扰技术 190
11.1 信号的处理与变换 190
11.1.1 电桥电路 190
11.1.2 模拟开关 191
11.1.3 放大器 193
11.1.4 信号转换电路 194
11.1.5 线性化 196
11.2 抗干扰技术 198
11.2.1 电子测量装置的两种干扰 198
11.2.2 屏蔽技术 199
11.2.3 接地技术 201
11.2.4 滤波技术 204
11.2.5 光电耦合技术 206
复习思考题 207
第12章 自动检测技术的综合应用 208
12.1 传感器的选用原则 208
12.1.1 传感器的选择要求 208
12.1.2 选用传感器的原则 208
12.2 自动检测系统的智能化 210
12.2.1 智能化的基本概念 210
12.2.2 单片微机的选择 210
12.2.3 智能化传感器 210
12.3 综合应用举例 211
12.3.1 传感器在汽轮机叶根槽数控铣床中的应用 211
12.3.2 传感器在陶瓷隧道窑温度、压力检测控制系统中的应用 214
12.3.3 传感器在模糊控制洗衣机中的应用 216
复习思考题 217
附录 218
附录A 测量的基准、标准和单位制简介 218
附录B 几种常用传感器的性能比较 219
附录C 工业热电阻分度表 220
附录D 镍铬—镍硅热电偶分度表（自由端温度为0℃） 221
参考文献 223