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绪论1

第1章 检测技术的基本概念5

1.1 测量的概念和方法分类5

1.1.1 测量的基本概念5

1.1.2 测量方法分类5

1.2 误差的概念与处理方法7

1.2.1 系统误差、随机误差和疏失误差7

1.2.2 基本误差和附加误差8

1.2.3 静态误差和动态误差9

1.2.4 误差的消除与处理方法9

1.3.2 相对误差10

1.3 绝对误差、相对误差和精度的计算10

1.3.1 绝对误差10

1.3.3 仪表的准确度11

1.4 传感器的分类组成及特性12

1.4.1 传感器的作用12

1.4.2 传感器的分类13

1.4.3 传感器的组成14

1.4.4 传感器的基本特性14

本章小结16

思考题与习题17

2.1.1 应变效应与电阻应变片原理18

2.1 应变的基本概念及电阻应变片18

第2章 应变传感器18

2.1.2 应变片的分类及特点19

2.1.3 应变片的粘贴方法20

2.1.4 应变片的测量误差来源及抑制21

2.2 转换力的弹性敏感元件22

2.2.1 变换力的弹性敏感元件22

2.2.2 变换压力的弹性敏感元件25

2.3 电桥测量电路26

2.3.1 直流电桥电路27

2.3.2 检测电桥的灵敏度27

2.4.1 应变式加速度传感器28

2.4 应变式传感器及应用28

2.4.2 应变式荷重传感器29

2.5 固态压阻式压力传感器原理及应用30

2.5.1 压阻效应30

2.5.2 固态压阻传感器测量电路及应用30

本章小结31

思考题与习题32

第3章 热电阻传感器33

3.1 热电阻33

3.1.1 常用热电阻34

3.1.2 热电阻的结构和类型36

3.1.3 热电阻的测温电路37

3.2.1 热敏电阻的结构38

3.2.2 热敏电阻的温度特性38

3.2 热敏电阻38

3.3 热电阻传感器的应用39

3.3.1 金属热电阻传感器的应用39

3.3.2 半导体热敏电阻的应用41

本章小结43

思考题与习题43

4.1 气敏电阻传感器的原理与结构44

4.1.1 气敏电阻的构成44

第4章 气敏、湿敏电阻传感器44

4.1.2 气敏电阻的原理及特性45

4.2 气敏电阻传感器的应用46

4.2.1 气敏电阻传感器的电路组成46

4.2.2 气敏电阻传感器的应用举例48

4.3 湿敏电阻传感器的原理与结构48

4.3.1 湿敏电阻的构成49

4.3.2 湿敏电阻的原理及特性49

4.4 湿敏电阻传感器的应用52

4.4.1 电路组成52

4.4.2 湿度传感器的应用52

本章小结53

思考题与习题54

5.1 自感传感器原理与结构55

5.1.1 自感传感器的基本概念55

5.1.2 变隙型自感传感器55

第5章 自感传感器55

5.1.3 螺线型自感传感器57

5.1.4 差动螺线管式电感传感器57

5.2 自感传感器的测量电路58

5.2.1 普通交流电桥58

5.2.2 带相敏整流的交流电桥59

5.3.1 自感压力传感器61

5.3.2 自感式测厚仪61

5.3 自感传感器的应用61

本章小结62

思考题与习题62

第6章 差动变压器传感器64

6.1 差动变压器传感器原理与结构64

6.1.1 差动变压器的结构64

6.1.2 差动变压器的工作原理64

6.1.3 差动变压器的主要特性66

6.2 差动变压器传感器测量电路66

6.2.1 差动相敏检波电路66

6.2.2 差动整流电路68

6.3.1 振动和加速度的测量69

6.3.2 差动变压器式微压变送器69

6.3 差动变压器传感器的应用举例69

本章小结70

思考题与习题70

第7章 电涡流传感器72

7.1 电涡流传感器的原理与结构72

7.1.1 电涡流的产生方式72

7.1.2 电涡流传感器的基本原理73

7.1.3 高频反射涡流传感器的结构形式74

7.2 电涡流传感器转换电路简介75

7.2.1 电桥测量电路75

7.2.2 谐振测量电路75

7.3 电涡流传感器的应用77

本章小结79

思考题与习题80

第8章 电容式传感器81

8.1 电容式传感器的原理与结构81

8.1.1 电容式传感器的工作原理81

8.1.2 电容式传感器的结构分类81

8.2 电容式传感器转换电路84

8.3 电容式传感器的应用87

本章小结89

思考题与习题89

9.1.2 压电材料及特点91

9.1.1 压电效应91

第9章 压电式传感器91

9.1 压电元件及压电式传感器91

9.1.3 压电式传感器的基本原理92

9.1.4 压电式传感器的等效电路94

9.2 压电式传感器的测量电路95

9.3 压电式传感器应用举例96

9.3.1 压电式力传感器96

9.3.2 加速度测振传感器96

本章小结98

思考题与习题98

10.1 超声波传感器原理简介100

第10章 超声波传感器100

10.2 超声波传感器的使用101

10.3 超声波传感器应用举例103

本章小结104

思考题与习题105

第11章 霍尔传感器106

11.1 霍尔元件的工作原理及结构106

11.1.1 霍尔效应106

11.1.2 霍尔元件106

11.1.3 霍尔元件工作原理及参数107

11.1.3 霍尔元件的主要技术指标108

11.2 霍尔传感器测量电路110

11.3 霍尔传感器应用举例111

11.4 霍尔式接近开关应用简介112

本章小结115

思考题与习题115

第12章 热电偶传感器116

12.1 热电偶的基本原理116

12.1.1 热电效应116

12.1.2 导体的接触电势、温差电势和热电势116

12.2 热电偶结构118

12.2.1 热电偶结构形式118

12.2.2 热电偶的种类特点及选用方法119

12.3 热电偶传感器的应用举例121

12.4 使用热电偶冷端延长的方法及补偿导线的使用123

本章小结124

思考题与习题125

第13章 光电式传感器126

13.1 光电效应及光电元件126

13.1.1 光电效应126

13.1.2 光电元件及特性、参数127

13.2 光电转换电路130

本章小结133

思考题与习题133

14.1.1 信号的传输135

14.1 测试系统信号的传输与噪声135

第14章 自动检测与转换技术中的抗干扰技术135

14.1.2 噪声源136

14.1.3 信噪比137

14.2 噪声的耦合途径137

14.3 测试系统的抗干扰技术140

14.3.1 屏蔽技术141

14.3.2 接地技术142

14.3.3 浮空技术144

14.3.4 滤波器和脉冲电路中的噪声抑制144

本章小结144

思考题与习题145

15.1 智能化仪表146

第15章 自动检测与转换技术的综合应用146

15.2 传感器在数控机床中的应用148

15.3 工控机组成的检测系统150

15.4 单片机组成的智能化检测系统152

本章小结157

思考题与习题157

第16章 实验158

实验一 金属箔式电阻应变片传感器特性实验158

实验二 电感传感器特性实验161

实验三 差动变面积式电容传感器特性实验163

参考书目165