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第1章 检测技术的基本知识1

1.1测量方法及检测系统的组成1

1.1.1测量的基本概念1

1.1.2测量方法2

1.1.3检测系统的组成3

1.2误差的基本概念5

1.2.1测量误差5

1.2.2误差的处理及消除方法8

习题112

第2章 传感器的基本概念14

2.1传感器的定义与组成14

2.2传感器的分类14

2.3传感器的基本特性15

2.3.1传感器的静态特性15

2.3.2传感器的动态特性17

2.4传感器的应用领域及其发展19

2.4.1传感器的应用领域19

2.4.2传感器的发展20

2.5传感器的正确选用22

习题223

第3章 常用传感器的工作原理及应用24

3.1电阻式传感器24

3.1.1电阻式传感器的工作原理24

3.1.2电位器式传感器24

3.1.3电阻应变式传感器26

3.2电容式传感器32

3.2.1电容式传感器的工作原理32

3.2.2电容式传感器的测量电路35

3.2.3电容式传感器的应用37

3.3电感式传感器39

3.3.1自感式传感器39

3.3.2互感式传感器42

3.3.3电感式传感器的应用45

3.4压电式传感器46

3.4.1压电效应46

3.4.2压电式传感器的测量电路49

3.4.3压电式传感器的应用49

3.5霍尔传感器52

3.5.1霍尔元件的工作原理52

3.5.2霍尔传感器的测量电路53

3.5.3霍尔集成电路54

3.5.4霍尔传感器的应用55

3.6热敏传感器57

3.6.1热电偶57

3.6.2热电阻式传感器64

3.6.3热电阻式传感器的应用67

3.7光电传感器68

3.7.1常用光电元器件69

3.7.2光电开关和光电断续器71

3.7.3光电传感器的应用73

习题376

第4章 数字式传感器79

4.1光栅数字式传感器79

4.1.1光栅的分类79

4.1.2光栅传感器的结构和工作原理80

4.1.3光栅传感器的测量电路82

4.1.4光栅传感器的应用86

4.2磁栅数字式传感器88

4.2.1磁栅的结构和种类88

4.2.2磁头的结构和种类89

4.2.3磁栅传感器的信号处理90

4.2.4磁栅传感器的应用91

4.3感应同步器92

4.3.1感应同步器的类型和结构93

4.3.2感应同步器的工作原理95

4.3.3感应同步器的信号处理96

4.3.4感应同步器的应用98

4.4编码器99

4.4.1脉冲盘式编码器99

4.4.2码盘式编码器100

4.4.3编码器的应用105

习题4106

第5章 新型传感器108

5.1仿生传感器108

5.1.1机器人内部传感器概述108

5.1.2机器人外部传感器110

5.2光纤传感器114

5.2.1光纤结构115

5.2.2光纤传感器的工作原理115

5.2.3光纤传感器的特点116

5.2.4光纤传感器的应用举例117

5.3微型传感器119

5.3.1电容式微型传感器119

5.3.2电感式微型传感器119

5.3.3压阻式微型传感器120

5.3.4热敏电阻式微型传感器121

5.4集成传感器121

5.4.1集成温度传感器122

5.4.2智能压力传感器124

5.5新型传感器研发的重点领域127

习题5129

第6章 传感器与检测系统的信号处理技术130

6.1电桥电路130

6.1.1直流电桥130

6.1.2交流电桥132

6.2信号的放大与隔离135

6.2.1运算放大器135

6.2.2测量放大器136

6.2.3程控测量放大器PGA139

6.2.4隔离放大器140

6.3信号的变换143

6.3.1电压与电流转换144

6.3.2电压与频率的相互转换145

习题6147

第7章 传感器与检测系统的干扰抑制技术148

7.1噪声干扰的形成148

7.1.1噪声源148

7.1.2噪声的耦合方式149

7.1.3噪声的干扰模式152

7.2硬件抗干扰技术153

7.2.1接地技术153

7.2.2屏蔽技术155

7.2.3滤波技术156

7.3软件抗干扰技术157

7.3.1数字滤波157

7.3.2软件冗余技术159

7.3.3软件陷阱技术159

7.3.4“看门狗”技术160

习题7160

第8章 典型非电参量的测试方法161

8.1应变的测量161

8.1.1简单受力状态的应变测量161

8.1.2复杂受力情况下单向应力应变测量163

8.1.3平面应力状态的应力测量166

8.2力及压力的测量167

8.2.1弹性力传感器167

8.2.2电阻应变式力传感器169

8.2.3其他力传感器170

8.3位移的测量172

8.3.1电阻式位移传感器174

8.3.2电涡流式位移传感器175

8.3.3其他位移传感器177

8.4振动的测量178

8.4.1测振传感器179

8.4.2激振方式181

8.4.3激振器181

8.5流量的测量184

8.5.1差压流量传感器184

8.5.2涡轮流量计185

8.5.3电磁流量计186

8.5.4超声波流量计188

8.5.5流量传感器的选用189

8.6温度的测量190

8.6.1中低温测量190

8.6.2高温测量191

8.6.3温度传感器的选用193

习题8194

第9章 实验与实训项目196

项目一 霍尔传感器及应用方法196

项目二 光电传感器及应用方法198

项目三 力传感器及应用方法201

项目四 温度传感器及应用方法205

附录 标准化热电偶分度表210