第1章检测技术概论1

1.1传感器与检测技术的地位与作用1

1.2测量方法与检测系统的组成2

1.2.1测量的基本概念2

1.2.2测量方法2

1.2.3检测系统的组成3

1.3误差的基本概念5

1.3.1绝对误差、相对误差和引用误差5

1.3.2系统误差、随机误差和粗大误差6

1.3.3静态误差和动态误差7

1.4误差的处理及消除方法8

习题10

第2章传感器的基本知识11

2.1传感器的定义11

2.2传感器的组成11

2.3传感器的分类12

2.4传感器的基本特性12

2.4.1静态特性12

2.4.2动态特性15

2.5传感器的应用领域15

2.6传感器的发展16

2.7传感器的选用18

习题18

第3章电阻式传感器19

3.1电阻式传感器的工作原理19

3.2电位器式传感器19

3.3电阻应变式传感器20

3.3.1电阻应变式传感器的原理20

3.3.2电阻应变片的结构21[1][3]传感器与检测技术目录[3][3]3.3.3电阻应变片的粘贴技术22

3.3.4电阻应变式传感器的应用23

3.3.5电阻应变式传感器的测量电路24

习题25

第4章电感式传感器26

4.1自感式传感器26

4.1.1变间隙型电感式传感器26

4.1.2变面积型电感式传感器27

4.1.3螺管型电感式传感器27

4.1.4差动式电感传感器27

4.1.5自感式传感器的测量电路28

4.2互感式传感器29

4.2.1差动变压器式传感器的结构类型29

4.2.2差动变压器式传感器的输出特性30

4.2.3差动变压器式传感器的测量电路31

4.3电涡流式传感器 31

4.3.1电涡流式传感器的基本原理31

4.3.2电涡流式传感器的分类32

4.3.3电涡流式传感器的等效电路和测量电路32

4.4电感式传感器的应用33

4.4.1差动变压器式加速度传感器33

4.4.2差动变压器式微压力传感器34

4.4.3测量裂纹34

4.4.4测量位移--液位监控系统34

4.4.5测量转速35

习题36

第5章电容式传感器37

5.1电容式传感器的工作原理37

5.2电容式传感器的测量电路40

5.2.1交流电桥电路40

5.2.2调频电路41

5.2.3运算放大电路41

5.2.4脉冲宽度调制电路41

5.3电容式传感器的特点42

5.4电容式传感器的应用43

5.4.1电容式接近开关43

5.4.2电容式油量表44

5.4.3电容式压差传感器44

5.4.4电容式测厚仪44

习题45

第6章压电式传感器46

6.1压电效应46

6.2压电式传感器的测量电路48

6.2.1电压放大器49

6.2.2电荷放大器49

6.3压电式传感器的应用50

6.3.1压电式加速度传感器50

6.3.2压电式力传感器51

6.3.3压电式声传感器51

习题51

第7章霍尔传感器52

7.1霍尔元件的工作原理52

7.1.1霍尔效应52

7.1.2霍尔元件的结构及性能53

7.2霍尔传感器的性能指标53

7.3霍尔集成电路54

7.4霍尔传感器的应用56

7.4.1电流的测量56

7.4.2微位移测量57

7.4.3角位移及转速的测量57

7.4.4运动位置的测量58

7.4.5霍尔压力计58

7.4.6霍尔式无触点汽车电子点火装置59

习题60

第8章温度与热敏传感器61

8.1热电偶传感器61

8.1.1热电偶的工作原理61

8.1.2热电偶的基本定律62

8.1.3热电偶的材料与结构63

8.1.4热电偶冷端的温度补偿65

8.1.5热电偶测温电路66

8.2热电阻传感器66

8.2.1常用热电阻66

8.2.2热电阻传感器的结构和类型67

8.2.3热电阻传感器的测温线路69

8.3热敏电阻传感器70

8.4热电阻的应用71

8.4.1热电阻式流量计71

8.4.2热敏电阻的应用72

习题74

第9章数字传感器75

9.1光栅式传感器75

9.1.1光栅的结构与测量原理75

9.1.2数字转换原理77

9.2编码器80

9.2.1光电编码器的基本结构与原理80

9.2.2测量电路84

9.3容栅式传感器86

9.3.1容栅式传感器的工作原理86

9.3.2数字测量原理87

9.4磁栅式传感器88

9.4.1磁栅的结构与工作原理89

9.4.2数字测量原理91

习题92

第10章新型传感器93

10.1仿生传感器93

10.1.1机器人内部传感器93

10.1.2机器人外部传感器94

10.2超声波传感器96

10.2.1结构与原理96

10.2.2超声波传感器的应用97

10.3光纤传感器98

10.3.1光纤传感器的原理98

10.3.2光纤传感器的应用100

10.3.3光纤传感器的优点101

10.3.4光纤传感器的发展趋势101

10.4微型传感器102

10.5集成温度传感器103

10.6新型传感器研发的重点领域104

习题105

第11章传感器的信号处理与接口电路106

11.1传感器的信号预处理电路106

11.1.1开/关式传感器输出信号的预处理107

11.1.2模拟脉冲式传感器输出信号的预处理108

11.1.3模拟连续式传感器输出信号的预处理109

11.1.4数字式传感器输出信号的预处理110

11.2传感器信号的放大电路110

11.2.1测量放大器110

11.2.2集成仪表放大电路介绍112

11.3传感器的补偿与标度变换112

11.3.1传感器的温度补偿 112

11.3.2传感器的非线性补偿114

11.4传感器与计算机的接口技术116

11.4.1数据采集的概念116

11.4.2ADC接口技术118

习题124

附录传感器与检测技术实验指导书125

实验1: 金属箔式应变计性能--应变电桥实验125

实验2: 双孔应变传感器--称重实验127

实验3: 温度传感器--热电偶测温实验128

实验4: 温度传感器--铂热电阻实验130

实验5: 电感式传感器--差动变压器性能实验131

实验6: 电感式传感器--差动螺管式传感器位移测量实验133

实验7: 霍尔传感器--直流激励特性实验134

实验8: 电容式传感器性能实验135

实验9: 差动变压器传感器的应用--电子秤137

实验10: 电涡流传感器--静态标定实验138

附录A实验仪器简介139

附录B实验操作须知140参考文献141