目录介绍
第1章绪论1
1.1现代检测技术概述1
1.2传感器概述3
1.3检测系统6
1.3.1检测系统的基本结构6
1.3.2检测系统的应用类型7
1.4检测技术的发展趋势10
1.4.1检测仪器与计算机技术的集成10
1.4.2软测量技术11
1.4.3模糊传感器12
1.5检测理论发展展望13
第2章检测装置的基本特性15
2.1线性检测系统概述15
2.2检测系统的静态特性17
2.2.1静态特性参数17
2.2.2静态特性的性能指标18
2.2.3检测装置的标定22
2.3检测装置的动态特性22
2.3.1传递函数23
2.3.2频率(响应)特性23
2.4不失真测量条件和装置组建24
2.4.1输出信号的失真24
2.4.2不失真测量的条件25
2.4.3检测装置的组建25
2.5检测装置基本特性测试和性能评价28
2.5.1常见装置的数学模型28
2.5.2静态特性的测试31
2.5.3动态特性的测试31
本章习题33
第3章电阻式传感器35
3.1电阻应变式传感器35
3.1.1电阻丝的应变效应35
3.1.2应变片的结构与类型36
3.1.3电阻应变片的特性37
3.1.4电阻应变片的测量电路39
3.1.5电阻应变式传感器的应用41
3.2压阻式传感器42
3.2.1半导体的压阻效应43
3.2.2半导体电阻应变片的结构43
3.2.3测量电路与温度补偿43
3.2.4半导体压阻式传感器应用44
本章习题45
第4章电感式传感器46
4.1自感式传感器46
4.1.1自感式传感器的结构与工作原理46
4.1.2变气隙式自感传感器灵敏度及特性47
4.1.3变面积式电感传感器49
4.1.4电感式传感器测量电路49
4.1.5自感式传感器应用51
4.2互感式传感器52
4.2.1互感式传感器的结构与工作原理53
4.2.2基本特性54
4.2.3测量电路55
4.2.4差动变压器的应用58
4.3电涡流式传感器60
4.3.1高频反射式涡流传感器60
4.3.2低频透射式涡流传感器63
4.3.3涡流传感器的应用64
本章习题66
第5章电容式传感器67
5.1电容式传感器结构与工作原理67
5.1.1变极距式电容传感器67
5.1.2变面积式电容传感器68
5.1.3变介电常数式电容传感器69
5.2电容式传感器的等效电路71
5.3电容式传感器的测量电路71
5.3.1调频电路72
5.3.2运算放大器电路73
5.3.3二极管双T型电桥电路73
5.3.4脉冲宽度调制电路75
5.4电容式传感器的应用77
5.4.1电容式差压传感器77
5.4.2差动式电容测厚传感器78
本章习题78
第6章热电式传感器80
6.1热电阻式传感器80
6.1.1金属热电阻80
6.1.2半导体热敏电阻81
6.1.3热电阻传感器的应用83
6.2热电偶传感器84
6.2.1热电偶测温原理84
6.2.2热电偶的基本定律86
6.2.3热电偶的冷端处理和补偿87
6.2.4热电偶的实用测温电路90
本章习题92
第7章磁电式传感器93
7.1磁电感应式传感器93
7.1.1恒磁通磁电感应式传感器93
7.1.2变磁通磁电感应式传感器95
7.2霍尔传感器97
7.2.1霍尔效应和工作原理97
7.2.2霍尔元件的基本测量电路98
7.2.3霍尔元件的主要特性参数99
7.2.4霍尔元件的误差及补偿99
7.2.5霍尔元件的类型101
7.2.6霍尔传感器的应用102
本章习题104
第8章压电式传感器105
8.1压电式传感器的工作原理105
8.1.1石英晶体的压电效应105
8.1.2压电陶瓷的压电效应107
8.2压电式传感器的测量电路108
8.2.1电压放大器108
8.2.2电荷放大器109
8.3压电式传感器的应用110
8.3.1压电式加速度传感器110
8.3.2压电引信110
8.3.3压电式玻璃破碎报警器111
本章习题111
第9章光电式传感器113
9.1光电检测器件113
9.1.1光敏电阻113
9.1.2光电池116
9.1.3CCD器件120
9.2光电式编码器124
9.2.1绝对式编码器124
9.2.2增量式编码器126
9.3光栅传感器128
9.3.1光栅的结构和工作原理128
9.3.2辨向原理与细分技术130
9.3.3光栅传感器的应用131
9.4光纤传感器132
9.4.1光纤132
9.4.2光纤传感器的组成134
9.4.3光纤传感器分类134
9.4.4光纤传感器的工作原理135
9.4.5光纤传感器的应用137
本章习题138
第10章其他传感器140
10.1感应传感器140
10.1.1感应同步器基本结构140
10.1.2感应同步器工作原理141
10.1.3信号处理方式142
10.1.4感应同步器应用143
10.2红外传感器144
10.2.1工作原理145
10.2.2红外传感器的应用146
10.3超声波传感器148
10.3.1超声检测的物理基础148
10.3.2超声波传感器原理150
10.3.3超声波传感器应用150
10.4核辐射传感器152
10.4.1核辐射传感器的物理基础152
10.4.2核辐射传感器154
10.4.3核辐射传感器的应用155
本章习题157
第11章现代检测系统及应用158
11.1虚拟仪器技术158
11.1.1虚拟仪器概述158
11.1.2虚拟仪器的构成159
11.1.3虚拟仪器的软件开发平台162
11.2现场总线仪表165
11.2.1概述165
11.2.2CAN总线系统166
11.2.3FF总线系统169
11.2.4工业以太网技术172
11.3无线传感器网络技术176
11.3.1无线传感器网络的概念176
11.3.2ZigBee 技术177
11.3.3ZigBee技术在无线传感器网络中的应用180
11.4检测系统的智能化和网络化测控技术183
11.4.1检测技术的发展趋势183
11.4.2智能检测系统的组成184
11.4.3检测系统网络化技术187
本章习题189
第12章传感器在工程检测中的应用191
12.1温度测量191
12.1.1温度概述191
12.1.2膨胀式温度传感器193
12.1.3热电偶传感器195
12.1.4热电阻传感器205
12.1.5辐射式温度传感器208
12.1.6集成温度传感器211
12.2压力测量214
12.2.1压力概述214
12.2.2液柱式压力计215
12.2.3弹性式压力表216
12.3流量测量219
12.3.1流量概述219
12.3.2差压式流量传感器220
12.3.3电磁流量传感器224
12.3.4涡轮流量传感器225
12.3.5漩涡式流量传感器226
12.3.6质量流量传感器227
12.4物位测量229
12.4.1物位概述229
12.4.2浮力式液位传感器230
12.4.3静压式液位传感器231
12.5气体成分测量232
12.5.1热导式气体传感器232
12.5.2接触燃烧式气体传感器235
12.5.3氧化锆氧气传感器237
12.5.4恒电位电解式气体传感器239
12.5.5伽伐尼电池式气体传感器240
12.6振动测量241
12.6.1振动概述241
12.6.2测振传感器242
12.6.3激振器243
本章习题246
第13章传感器实验248
13.1温度传感器实验248
13.1.1铂热电阻实验248
13.1.2温度变送器实验249
13.1.3热电偶测温实验252
13.1.4热电偶标定实验253
13.1.5PN结温敏二极管实验253
13.1.6半导体热敏电阻实验254
13.1.7集成温度传感器255
13.2电涡流传感器实验255
13.2.1电涡流传感器静态标定255
13.2.2被测材料对电涡流传感器特性的影响256
13.2.3电涡流传感器振幅测量257
13.2.4涡流传感器测转速实验257
13.2.5综合传感器—力平衡式传感器实验258
13.3光电传感器实验259
13.3.1光敏电阻实验259
13.3.2光敏电阻的应用——暗光亮灯电路261
13.3.3光敏二极管特性实验261
13.3.4光敏三极管特性测试263
13.3.5光敏三极管对不同光谱的响应264
13.3.6光电开关——红外发光管与光敏三极管265
13.3.7光电传感器——热释电红外传感器性能实验265
13.3.8红外光敏管应用——红外检测266
13.3.9光电池特性测试266
13.3.10光纤位移传感器原理269
13.3.11光纤传感器——位移测试269
13.3.12光纤传感器应用——测温传感器270
13.3.13光纤传感器——动态测量270
13.3.14光栅衍射实验——光栅距的测定271
13.3.15光栅传感器——衍射演示及测距实验272
13.3.16电荷耦合图像传感器——CCD摄像法测径实验272