第1章 传感器与检测技术概述 1
1.1 传感器与检测技术 1
1.2 传感器与检测技术的历史 2
1.3 传感器与检测技术的地位和作用 3
1.4 传感器与检测技术的应用领域 3
1.5 传感器与检测技术的现状 6
1.6 传感器与检测技术的发展方向 7
思考题与习题 8
第2章 传感器与检测技术基础理论 9
2.1 传感器的定义及组成 9
2.1.1 传感器的定义 9
2.1.2 传感器的组成 9
2.2 传感器的分类 10
2.3 传感器的基本特性 11
2.3.1 传感器的静态特性 11
2.3.2 传感器的动态特性 15
2.4 传感器的标定 17
2.4.1 传感器的静态标定 17
2.4.2 传感器的动态标定 18
2.5 检测技术基本概念 18
2.5.1 检测系统的组成 18
2.5.2 检测系统的类型 20
2.5.3 测量方法的分类 20
2.5.4 测量技术的性能指标 21
2.6 检测系统测量误差分析 22
2.6.1 测量误差的概念 22
2.6.2 测量误差的来源 22
2.6.3 测量误差的表示方法 23
2.6.4 测量误差的分类 24
2.6.5 测量误差的处理 24
思考题与习题 27
第3章 电阻应变式传感器 29
3.1 电阻应变式传感器简介 29
3.2 电阻应变片的工作原理 29
3.2.1 金属的应变效应 29
3.2.2 应变片的结构和工作原理 30
3.3 电阻应变片的种类 32
3.4 电阻应变片的材料 34
3.5 应变片的主要参数 35
3.6 应变片的误差及补偿 35
3.7 测量电路 37
3.7.1 直流电桥 38
3.7.2 交流电桥 41
3.7.3 测量电路设计注意事项 42
3.8 应变式传感器的应用 43
3.8.1 测力与称重传感器 43
3.8.2 膜片式压力传感器 45
3.8.3 应变式加速度传感器 46
思考题与习题 47
第4章 温度传感器 49
4.1 热电阻 49
4.1.1 热电阻的结构与分类 49
4.1.2 热电阻的测量电路 51
4.1.3 热电阻的应用 52
4.2 热敏电阻 53
4.3 热电偶 56
4.3.1 热电偶的工作原理 56
4.3.2 热电偶的结构与分类 58
4.3.3 热电偶的基本定律 62
4.3.4 热电偶的冷端温度补偿 63
4.3.5 热电偶的实用测温电路 65
4.3.6 热电偶的应用 67
思考题与习题 67
第5章 电感式传感器 68
5.1 自感式传感器 68
5.1.1 工作原理 68
5.1.2 测量电路 72
5.1.3 自感式传感器的应用 74
5.2 互感式传感器 74
5.3 电涡流式传感器 79
思考题与习题 85
第6章 电容式传感器 86
6.1 工作原理 86
6.2 测量电路 93
6.3 电容式传感器的应用 98
思考题与习题 99
第7章 压电式传感器 100
7.1 工作原理 100
7.2 等效电路 106
7.3 测量电路 107
7.4 压电式传感器的应用 110
思考题与习题 112
第8章 光电式传感器 113
8.1 基本概述 113
8.2 光纤传感器 118
8.3 光电编码器 121
8.4 计量光栅 126
思考题与习题 130
第9章 辐射式传感器 131
9.1 红外传感器 131
9.2 微波传感器 134
9.3 超声波传感器 137
思考题与习题 143
第10章 工业检测仪表基础知识 144
10.1 工业自动化仪表 144
10.2 信号的联络、传输及转换 146
10.2.1 联络信号 146
10.2.2 电信号传输方式 147
10.3 工业检测系统常用部件的原理及结构 149
10.3.1 变送器 149
10.3.2 配电器 157
10.3.3 安全栅 160
10.3.4 显示仪表 166
10.4 仪表的准确度等级与误差 169
10.4.1 仪表的准确度等级 169
10.4.2 仪表的误差 169
10.5 仪表的合理选用 171
10.5.1 合理选择仪表的基本原则与方法 171
10.5.2 仪表的正确使用 172
思考题与习题 173
第11章 工业检测系统的设计及抗干扰技术 174
11.1 工业检测系统的设计原则及方法 174
11.1.1 工业检测系统的设计原则 174
11.1.2 工业检测系统的设计方法 175
11.2 工业检测系统的设计步骤 175
11.3 工业检测系统的抗干扰技术 178
11.3.1 检测系统干扰的来源 178
11.3.2 干扰的作用途径 179
11.3.3 干扰的作用形式 180
11.3.4 抗干扰技术 181
11.3.5 检测系统干扰解决实例 190
11.4 检测系统设计实例 191
思考题与习题 211
第12章 工程应用典型仪表介绍 212
12.1 隔离变送器 212
12.1.1 配电隔离器 213
12.1.2 热电偶温变隔离器 214
12.1.3 热电阻温变隔离器 215
12.2 数显表 216
12.3 一体化温度变送器 223
12.4 涡街流量计 225
12.5 压力／压差测量仪表 229
思考题与习题 235
第13章 检测系统工程案例分析 236
13.1 烧结余热锅炉传感器及仪表系统 236
13.1.1 烧结余热锅炉 236
13.1.2 检测仪表的布置 237
13.1.3 检测仪表的选型 238
13.1.4 检测仪表的接线 243
13.2 换热站无人值守远程监控系统 246
13.2.1 换热站运行工艺 246
13.2.2 换热站无线远程控制方案 247
13.2.3 系统功能设计 248
13.2.4 系统配置 249
13.2.5 参数检测硬件电路及软件程序 251
13.2.6 PLC信号的无线GPRS传输 255
13.2.7 系统监控画面 256
思考题与习题 259
附录 260
附录A 铂热电阻分度表 260
附录B 铜热电阻分度表 266
附录C 热电偶分度表 267
参考文献 270