第1章 检测技术的基础知识 1
1.1 概述 2
1.1.1 检测技术的含义、作用和地位 2
1.1.2 自动检测系统的组成 3
1.1.3 检测技术的发展趋势 4
1.2 检测系统的基本特性 4
1.2.1 静态特性 4
1.2.2 动态特性 6
1.3 测量误差及消除方法 10
1.3.1 测量误差的概念 10
1.3.2 误差的表示方法 10
1.3.3 误差的分类 11
1.3.4 误差处理 13
习题与思考题 18
第2章 传统传感器 19
2.1 传感器基础知识 20
2.1.1 传感器的定义与分类 20
2.1.2 传感器的性能指标 20
2.1.3 传感器的选用原则 20
2.1.4 传感器的发展方向 22
2.2 电阻式传感器 23
2.2.1 电阻应变式传感器 23
2.2.2 电位器式传感器 32
2.3 电容式传感器 37
2.3.1 电容式传感器的基本原理 37
2.3.2 电容式传感器的类型与特性 37
2.3.3 电容式传感器的测量电路 40
2.3.4 电容式传感器应用举例 42
2.4 电感式传感器 45
2.4.1 自感式传感器 45
2.4.2 互感式传感器 48
2.4.3 电涡流式传感器 52
2.4.4 电感式传感器应用举例 54
2.5 压电式传感器 57
2.5.1 压电效应与压电材料 57
2.5.2 压电式传感器工作原理及压电元件常用结构形式 60
2.5.3 压电式传感器的测量电路 61
2.5.4 压电式传感器应用举例 62
2.6 磁电式传感器 65
2.6.1 磁电感应式传感器 65
2.6.2 霍尔传感器 67
2.6.3 磁电式传感器应用举例 70
2.7 热电式传感器 73
2.7.1 金属热电阻传感器 73
2.7.2 半导体热敏电阻传感器 75
2.7.3 热电偶传感器 75
2.7.4 集成温度传感器 81
2.7.5 热电式传感器应用举例 82
2.8 常用流量计 84
2.8.1 节流式流量计 84
2.8.2 电磁流量计 88
2.8.3 涡轮流量计 91
2.8.4 涡街流量计 93
习题与思考题 96
第3章 新型传感器 98
3.1 气敏和湿敏传感器 99
3.1.1 气敏电阻式传感器 99
3.1.2 离子感烟传感器 103
3.1.3 湿敏电阻式传感器 104
3.2 感应同步器 107
3.2.1 感应同步器的类型及结构 107
3.2.2 感应同步器的工作原理 108
3.2.3 感应同步器输出信号的鉴别方式 109
3.2.4 感应同步器的应用 110
3.3 磁栅式传感器 111
3.3.1 磁栅 111
3.3.2 磁头及作用原理 111
3.3.3 信号处理方式 113
3.3.4 磁栅式传感器的应用 114
3.4 红外辐射探测器 115
3.4.1 红外测温原理 115
3.4.2 常见的红外传感器 116
3.4.3 红外传感器的应用 118
3.4.4 红外传感器使用中应注意的问题 121
3.5 光电式传感器 121
3.5.1 光电效应 122
3.5.2 光电器件 122
3.5.3 光电元件的特性 126
3.5.4 光电元件的应用 129
3.6 光纤传感器 130
3.6.1 光导纤维的结构和导光原理 130
3.6.2 光纤传感器的工作原理 131
3.6.3 光纤传感器的分类 132
3.6.4 光纤传感器的应用 133
3.7 超声波传感器 134
3.7.1 超声波及特性 134
3.7.2 超声波的发射和接收 135
3.7.3 超声波传感器的工作原理 136
3.7.4 超声波传感器的应用 137
3.8 图像传感器 140
3.8.1 CCD电荷耦合器件的基本工作原理 141
3.8.2 CCD图像传感器的基本结构和工作原理 142
3.8.3 CCD图像传感器的应用 144
习题与思考题 145
第4章 信号的转换与调理 146
4.1 信号的放大与隔离 147
4.1.1 测量放大器 147
4.1.2 程控增益放大器 149
4.1.3 隔离放大器 153
4.2 信号转换电路 155
4.2.1 电压-电流变换器 155
4.2.2 电流-电压变换器 158
4.2.3 电压-频率转换 158
4.2.4 频率-电压转换 159
4.3 信号的处理 160
4.3.1 调制与解调 160
4.3.2 滤波电路 165
4.3.3 线性化 167
习题与思考题 169
第5章 传感器与微机接口及系统信号输出 170
5.1 传感器与微机的接口 171
5.1.1 传感器与微机接口的一般结构 171
5.1.2 多路模拟开关 174
5.1.3 采样保持器 175
5.1.4 A/D转换器（ADC） 177
5.1.5 D/A转换器（DAC） 180
5.1.6 传感器与微机接口应用实例 184
5.2 系统信号的输出 186
5.2.1 信号输出的形式及分类 186
5.2.2 显示和指示类信号输出 186
5.2.3 记录类信号输出 188
5.2.4 微机化测量系统应用实例 192
习题与思考题 193
第6章 现代检测技术 194
6.1 传感器的智能化与微型化 195
6.1.1 智能传感器 195
6.1.2 传感器的微型化 202
6.2 现场总线 207
6.2.1 现场总线技术概述 207
6.2.2 几种典型的现场总线 212
6.2.3 现场总线控制系统 219
6.2.4 现场总线控制系统应用举例 221
6.3 虚拟仪器 224
6.3.1 虚拟仪器的概述 224
6.3.2 虚拟仪器图形化语言LabVIEW 226
6.3.3 虚拟仪器的整体设计 231
6.3.4 虚拟仪器应用设计举例 232
习题与思考题 236
第7章 自动检测系统的设计 238
7.1 自动检测系统设计原则及步骤 239
7.1.1 自动检测系统设计原则 239
7.1.2 自动检测系统的设计步骤 240
7.2 检测系统中的抗干扰技术 245
7.2.1 检测系统中的干扰 245
7.2.2 常用抗干扰技术 247
7.3 加热炉温度测控系统设计 252
7.3.1 温度测控系统的设计要求与组成 252
7.3.2 温度测控系统的硬件电路 253
7.3.3 温度测控系统的软件设计 258
习题与思考题 261
附录A工程应用典型产品及系统简介 262
附录B标准化热电阻分度表 306
附录C标准化热电偶分度表 309
参考文献 316