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绪论1

1．1 概述5

1．1．1 检测5

1．1．2 检测技术6

1．1．3 检测技术的作用6

1．1．4 检测过程6

1．2 检测系统基本构成7

1．2．1 检测系统构成7

1．2．2 传感器8

1．3 检测方法10

1．4 误差分析及数据处理基础11

1．4．1 误差的基本概念11

1．4．2 误差的分类及来源12

1．4．3 系统误差、随机误差和粗大误差的处理13

1．4．4 精密度、精确度、准确度13

1．4．5 多次测量结果的表达14

1．4．6 测量误差的合成16

1．4．7 有效数字16

1．5 传感器基本特性18

1．5．1 传感器静态特性18

1．5．2 传感器动态特性20

本章小结21

实训121

实训1．1 认识传感器21

实训1．2 数据处理21

思考与习题121

2．1 温度检测基本知识23

2．2 热膨胀式温度计25

2．3 压力式温度计26

2．4 电阻式温度计28

2．4．1 金属热电阻温度计28

2．4．2 半导体热敏电阻温度计31

2．5 热电偶传感器35

2．5．1 热电偶测温原理35

2．5．2 热电偶定则38

2．5．3 常用热电偶及热电偶材料39

2．5．4 热电偶结构39

2．5．5 热电偶特点40

2．5．6 热电偶的补偿导线40

2．5．7 热电偶的冷端温度补偿41

2．5．8 热电偶常用测温电路43

2．5．9 注意事项44

2．6 半导体PN结型温度传感器45

2．6．1 热敏二极管和三极管45

2．6．2 电流输出型集成温度传感器AD590．46

2．6．3 电压输出型集成温度传感器49

2．7 辐射式温度传感器49

2．7．1 辐射式测温原理49

2．7．2 辐射测温方法51

2．7．3 红外热辐射温度仪52

2．8 光纤温度传感器53

2．8．1 光纤传感原理53

2．8．2 光纤温度传感器55

本章小结57

实训257

实训2．1 热敏电阻测温实验57

实训2．2 热电偶原理及现象58

实训2．3 PN结温度传感器测温实验58

实训2．4 集成温度传感器AD590测温实验59

思考与习题260

3．1 压力的基本概念61

3．2 应变式压力计62

3．2．1 电阻应变效应62

3．2．2 电阻应变片63

3．2．3 电阻应变片的粘贴及温度补偿65

3．2．4 测量转换电路——不平衡电桥66

3．2．5 应变效应的应用67

3．3 压电式压力及力传感器70

3．3．1 压电效应70

3．3．2 压电材料70

3．3．3 测量转换电路71

3．3．4 压电式压力传感器的应用73

3．4 压磁式压力传感器74

3．4．1 压磁式传感器工作原理74

3．4．2 压磁元件75

3．4．3 压磁式传感器测量电路76

3．4．4 压磁式测力传感器应用77

3．5 电容传感器77

3．5．1 电容式传感器的工作原理77

3．5．2 测量转换电路79

3．5．3 电容式力传感器82

3．6 霍尔式压力计83

3．6．1 霍尔效应83

3．6．2 霍尔元件的误差及补偿84

3．6．3 霍尔传感器的应用86

3．7 电子秤86

3．7．1 电子秤的原理87

3．7．2 电子秤的特点及应用87

本章小结88

实训388

实训3．1 金属箔应变片电桥性能88

实训3．2 压电式传感器检测实训89

思考与习题390

4．1 流量的基本概念91

4．2 差压式流量计92

4．2．1 节流装置的工作原理92

4．2．2 标准节流装置93

4．2．3 取压方式94

4．2．4 差压计95

4．3 电磁流量计96

4．3．1 电磁流量计的工作原理96

4．3．2 电磁流量计的结构97

4．3．3 电磁流量计的应用97

4．4 卡门涡街式流量计98

4．4．1 卡门涡街工作原理98

4．4．2 漩涡发生体99

4．4．3 卡门涡街流量计结构及应用100

4．5 容积式流量计101

4．5．1 容积式流量计的工作原理101

4．5．2 容积式流量计的类型与应用101

4．6 质量流量的测量103

4．6．1 间接式质量流量计104

4．6．2 直接式质量流量计104

本章小结106

实训4差压式流量计的使用106

思考与习题4109

5．1 直读、浮力、压力式物位检测110

5．1．1 直读式物位检测110

5．1．2 浮力式物位检测111

5．1．3 压力式物位检测112

5．2 电容式物位计113

5．2．1 电容式物位计工作原理及结构114

5．2．2 电容式物位计应用115

5．3 超声传感器及物位、厚度检测117

5．3．1 超声检测原理117

5．3．2 超声换能器119

5．3．3 超声传感器测物位122

5．3．4 超声传感器测厚度124

5．4 核辐射物位与厚度检测125

5．4．1 核辐射的基本特性125

5．4．2 核辐射探测器127

5．4．3 核辐射传感器的应用130

5．5 电涡流传感器131

5．5．1 电涡流传感器工作原理131

5．5．2 电涡流传感器结构132

5．5．3 测量转换电路133

5．5．4 电涡流传感器应用134

5．6 无损探伤135

5．6．1 无损探伤的基本概念135

5．6．2 无损探伤的方法135

本章小结139

实训5超声波倒车防撞报警集成电路140

思考与习题5141

6．1 电感式位移测量142

6．1．1 电感式传感器的工作原理143

6．1．2 电感式传感器的输出特性143

6．1．3 差动电感式传感器原理144

6．1．4 电感式位移计145

6．2 差动变压器位移计147

6．2．1 差动变压器的工作原理147

6．2．2 差动变压器位移计147

6．3 光栅位移测量149

6．3．1 光栅的结构及分类150

6．3．2 光栅传感器的工作原理150

本章小结153

实训6 差动变压器154

思考与习题6154

7．1 磁电感应式速度测量155

7．1．1 磁电感应式传感器工作原理155

7．1．2 磁电感应式传感器测量电路156

7．2 电磁脉冲式转速计157

7．3 应变片式加速度计157

本章小结158

实训7 磁电感应式转速传感器的应用158

思考与习题7159

8．1 气体成分检测160

8．1．1 热导式检测技术161

8．1．2 热磁式检测技术163

8．1．3 红外线式检测技术164

8．2 水分和湿度的检测167

8．2．1 水分和湿度的定义及表示方法167

8．2．2 固体湿度的电测法167

8．2．3 气体湿度的电测法168

8．3 密度和浓度的检测170

8．3．1 密度的电测法170

8．3．2 浓度的电测法171

本章小结173

实训8 自制简单的CO气体报警器173

思考与习题8173

9．1 光谱174

9．2 光电器件176

9．2．1 光敏电阻176

9．2．2 光电池180

9．2．3 光电二极管183

9．2．4 光电三极管186

9．2．5 光电式传感器的应用191

9．3 电耦合器件194

9．3．1 耦合器件CCD的基本原理195

9．3．2 电荷耦合器件的特性参数198

9．3．3 CCD摄像器件类型199

9．3．4 CCD的应用201

本章小结202

实训9 光敏二极管特性202

思考与习题9203

10．1 检测技术的自动化204

10．1．1 传统检测系统构成205

10．1．2 自动检测系统构成205

10．1．3 自动检测系统的工作模式206

10．1．4 自动检测技术研究内容206

10．1．5 自动测试与检测技术的发展207

10．2 现代自动检测技术的发展210

10．2．1 智能仪器210

10．2．2 现场总线智能仪表212

10．2．3 基于PC的虚拟仪器214

10．2．4 虚拟仪器构成215

10．2．5 虚拟仪器发展趋势218

10．3 现代自动检测技术的特点219

10．4 现代自动检测系统组建的关键技术220

10．5 现代自动检测技术的新进展221

本章小结222

实训10 温度传感器实验设计222

思考与习题10225

11．1 干扰的来源及分类226

11．1．1 干扰与噪声226

11．1．2 干扰的分类226

11．1．3 干扰的传导模式228

11．1．4 干扰噪声耦合方式228

11．1．5 电磁干扰的3个要素229

11．2 抑制电磁干扰的基本方法和措施230

11．2．1 基本方法230

11．2．2 基本措施230

11．3 自动测试与检测系统的抗干扰技术237

11．3．1 硬件抗干扰技术237

11．3．2 软件抗干扰技术239

本章小结244

思考与习题11244

12．1 传感器的选用原则246

12．2 传感器在数控机床中的应用247

12．3 传感器在高速公路智能化管理中的应用250

12．4 传感器在现代汽车中的应用255

12．5 传感器在机器人中的应用263

12．6 传感器在智能建筑中的应用267

本章小结272

实训12273

实训12．1 高速公路计重收费车道设备操作273

实训12．2 识读并组装火灾自动报警电路273

思考题与习题12274

参考文献275