本書系統(tǒng)地介紹了傳感與檢測技術的基礎知識、傳統(tǒng)傳感器原理及應用、新型傳感器原理及應用、信號的轉(zhuǎn)換與調(diào)理、抗干擾技術、自動檢測系統(tǒng)的設計及應用等。
本書自2011年出版以來,受到了廣大讀者的歡迎和好評,已先后印刷了三次,許多院校選用本書作為教材。隨著傳感與檢測新技術的迅速發(fā)展與應用,編寫組調(diào)研后感到有必要對本書的部分內(nèi)容進行更新與調(diào)整。
本次修訂在內(nèi)容方面對部分傳感器的應用實例進行了調(diào)整更換,對智能傳感器技術、現(xiàn)場總線技術、虛擬儀器技術等內(nèi)容做了更為詳細的介紹。在系統(tǒng)結構方面也做了一些調(diào)整,一是檢測系統(tǒng)應用舉例不再單列一章,將有關內(nèi)容分散充實到其他章節(jié)中;二是鑒于生產(chǎn)現(xiàn)場中智能傳感器技術與現(xiàn)場總線技術結合應用較普遍的現(xiàn)實情況,本次修訂將智能傳感器技術與現(xiàn)場總線技術從其他章節(jié)中抽出組合在一起單列一章,虛擬儀器技術自成一章。
本書內(nèi)容共分為八章,第一章是傳感器與檢測技術基礎,第二章是傳統(tǒng)傳感器原理及應用,第三章是新型傳感器原理及應用,第四章是信號的轉(zhuǎn)換與調(diào)理,第五章是抗干擾技術,第六章是自動檢測系統(tǒng)的設計及應用,第七章是智能傳感器與現(xiàn)場總線技術,第八章是虛擬儀器技術。
本次修訂對編寫組人員做了部分調(diào)整。由劉傳璽、袁照平、程麗平任主編,劉瑞國、朱蕾、婁偉任副主編,姜海燕、劉秀杰、紀兆毅、李莉娜參加了編寫。其中,劉傳璽編寫了第二章,袁照平編寫了第一、七章,程麗平編寫了第八章,劉瑞國編寫了第四章,朱蕾編寫了第六章,婁偉編寫了第五章,姜海燕編寫了第三章中的第一、二、三節(jié),劉秀杰編寫了第三章中的第四、五、六節(jié),紀兆毅編寫了第三章中的第七、八節(jié),李莉娜編寫了第三章中的第九、十節(jié)。全書由劉傳璽統(tǒng)稿,袁照平校對并負責電子課件的制作。
本書在修訂過程中,參考了一些相關教材和文獻資料,在此向所有參考文獻的作者表示衷心的感謝!同時,本書編寫還得到山東科技大學、淮海工學院、山東農(nóng)業(yè)大學、菏澤學院等院校及有關部門領導和同志們的大力支持與幫助,在此一并表示感謝!由于編者水平有限,錯誤和不妥之處在所難免,懇請廣大專家和讀者批評指正。
編者
第2 版前言
第1 版前言
第一章 傳感器與檢測技術基礎 1
第一節(jié) 傳感器 1
一、傳感器的定義與組成 1
二、傳感器的分類 2
三、傳感器的選用原則 2
四、傳感技術的現(xiàn)狀和發(fā)展 4
第二節(jié) 檢測技術 5
一、檢測技術的含義、地位和作用 5
二、工業(yè)檢測技術的內(nèi)容 6
三、檢測系統(tǒng)的基本結構和類型 6
四、檢測技術的現(xiàn)狀和發(fā)展 9
第三節(jié) 傳感器與檢測系統(tǒng)的基本特性 10
一、檢測系統(tǒng)的靜態(tài)特性 10
二、檢測系統(tǒng)的動態(tài)特性 12
第四節(jié) 測量誤差及處理方法 19
一、測量誤差的概念 19
二、誤差的表示方法 19
三、誤差的分類 21
四、誤差處理 22
習題與思考題 29
第二章 傳統(tǒng)傳感器原理及應用 30
第一節(jié) 電阻式傳感器 30
一、電位器式傳感器 30
二、電阻應變式傳感器 34
第二節(jié) 電容式傳感器 46
一、電容式傳感器的結構及原理 46
二、電容式傳感器的測量電路 49
三、電容式傳感器的應用 52
第三節(jié) 電感式傳感器 55
一、自感式傳感器 56
二、互感式傳感器 59
三、電渦流式傳感器 63
四、電感式傳感器的應用 65
第四節(jié) 磁電式傳感器 70
一、磁電感應式傳感器 70
二、霍爾元件 72
三、磁電式傳感器的應用 77
第五節(jié) 壓電式傳感器 79
一、壓電效應與壓電材料 80
二、壓電式傳感器的等效電路 83
三、壓電式傳感器的測量電路 85
四、壓電式傳感器的應用 87
第六節(jié) 熱電式傳感器 89
一、熱電偶 89
二、金屬熱電阻(熱電阻) 95
三、半導體熱敏電阻 97
四、集成溫度傳感器 98
五、熱電式傳感器的應用 99
第七節(jié) 常用流量計 102
一、節(jié)流式流量計 102
二、渦輪流量計 107
三、電磁流量計 109
四、渦街流量計 111
習題與思考題 114
第三章 新型傳感器原理及應用 117
第一節(jié) 氣敏傳感器 117
一、電阻型半導體氣敏傳感器的結構 117
二、電阻型半導體氣敏傳感器的工作
原理 118
三、氣敏傳感器的應用 119
第二節(jié) 濕敏傳感器 121
一、陶瓷電阻式濕度傳感器 121
二、陶瓷電容式濕度傳感器 122
三、濕敏傳感器的應用 123
第三節(jié) 感應同步器 124
一、感應同步器的種類與結構 124
二、感應同步器的工作原理 125
三、輸出信號的鑒別方式 126
四、感應同步器的應用 128
第四節(jié) 磁柵式傳感器 128
一、磁柵 128
二、磁柵位移傳感器的結構和工作
Ⅵ
原理 129
三、信號處理方式 130
四、磁柵式傳感器的應用 131
第五節(jié) 光柵傳感器 132
一、光柵傳感器的基本工作原理 132
二、莫爾條紋及其特點 133
三、辨向原理和細分技術 134
四、光柵傳感器的應用 136
第六節(jié) 光電式傳感器 137
一、光電效應 137
二、光電器件 138
三、光電式傳感器的應用 141
第七節(jié) 光纖傳感器 143
一、光纖的結構和傳光原理 144
二、光纖傳感器的結構原理與分類 145
三、光纖傳感器的應用 147
第八節(jié) 超聲波傳感器 149
一、超聲波傳感器的工作原理 149
二、壓電式超聲波傳感器的類型 150
三、超聲波傳感器的應用 152
第九節(jié) 紅外傳感器 155
一、紅外輻射 155
二、紅外探測器(傳感器) 156
三、紅外傳感器的應用 158
第十節(jié) 圖像傳感器 160
一、CCD 電荷耦合器件的基本工作
原理 161
二、CCD 圖像傳感器 162
三、圖像傳感器的應用 164
習題與思考題 166
第四章 信號的轉(zhuǎn)換與調(diào)理 167
第一節(jié) 信號的放大與隔離 167
一、測量放大器 167
二、程控增益放大器 170
三、隔離放大器 172
第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào) 175
一、調(diào)幅與解調(diào) 175
二、調(diào)頻與解調(diào) 178
第三節(jié) 信號調(diào)理電路 180
一、采樣-保持器 180
二、濾波器 181
第四節(jié) 信號轉(zhuǎn)換電路 184
一、電壓/電流變換器 184
二、電流/電壓變換器 185
三、V / F 轉(zhuǎn)換器 185
四、F / V 轉(zhuǎn)換器 187
五、A/ D 轉(zhuǎn)換器 188
六、D/ A 轉(zhuǎn)換電路 191
第五節(jié) 線性化處理 192
一、非線性校正方法 192
二、非線性校正電路 193
三、非線性特性的軟件線性化處理 193
習題與思考題 194
第五章 抗干擾技術 196
第一節(jié) 檢測系統(tǒng)中的干擾 196
一、干擾的種類、噪聲源及防護辦法 196
二、噪聲耦合方式 198
三、放大器共模與差模干擾 199
第二節(jié) 常用抗干擾技術 201
一、屏蔽技術 201
二、接地技術 202
三、隔離技術 204
四、濾波器 204
五、軟件抗干擾措施 206
習題與思考題 207
第六章 自動檢測系統(tǒng)的設計及應用 208
第一節(jié) 自動檢測系統(tǒng)的
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