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第1章 基础知识1

1.1概述1

1.1.1传感器的定义和组成2

1.1.2传感器的地位和作用2

1.1.3传感器的分类3

1.1.4传感器的发展方向5

1.2传感器的基本特性6

1.2.1传感器的静态特性6

1.2.2传感器的动态特性10

1.2.3传感器的标定16

1.3传感器的基本测量电路17

1.3.1直流电桥18

1.3.2交流电桥21

1.3.3仪表放大器24

1.3.4变送器26

小结28

思考题和习题28

第2章 电阻式传感器30

2.1热电阻式传感器30

2.1.1铂热电阻30

2.1.2铜热电阻31

2.1.3几种常用的连接方式31

2.1.4应用实例32

2.2热敏电阻传感器33

2.2.1热敏电阻的分类33

2.2.2特性33

2.2.3热敏电阻的应用34

2.3应变式传感器35

2.3.1工作原理35

2.3.2电阻应变片的结构36

2.3.3应变片的误差及补偿38

2.3.4典型应用40

小结41

思考题和习题41

第3章 电感式和电容式传感器42

3.1电感式传感器42

3.1.1变磁阻式传感器42

3.1.2差动变压器式传感器49

3.2电容式传感器52

3.2.1工作原理52

3.2.2测量电路56

3.2.3应用实例58

小结59

思考题和习题59

第4章 热电偶传感器61

4.1基本原理61

4.1.1热电势61

4.1.2热电偶基本定律64

4.2冷端补偿原理66

4.2.1热电偶补偿导线66

4.2.2冷端086恒温法67

4.2.3冷端温度修正法67

4.2.4冷端温度自动补偿法68

4.3几种测量温度的连接方法69

4.3.1测量某点温度的基本电路69

4.3.2测量两点之间的温度差69

4.3.3测量平均温度的线路69

4.3.4测量几点温度之和的线路70

4.4热电偶在盐浴炉温控中的应用70

小结71

思考题和习题71

第5章 压电式传感器和霍尔式传感器73

5.1压电式传感器73

5.1.1压电效应73

5.1.2结构和等效电路74

5.1.3测量电路75

5.1.4应用实例76

5.2霍尔式传感器76

5.2.1基本原理76

5.2.2测量电路77

5.2.3应用实例78

小结79

思考题和习题79

第6章流量式传感器80

6.1流量的基础知识80

6.1.1流量及其表示方法80

6.1.2流量的测量方法82

6.2差压式流量传感器83

6.2.1节流式流量计83

6.2.2皮托管式流量计88

6.2.3均速管式流量计89

6.2.4转子流量计90

6.2.5靶式流量计91

6.3容积式流量计92

6.3.1椭圆齿轮流量计92

6.3.2腰轮流量计93

6.3.3 刮板式流量计94

6.4速度式流量计94

6.4.1涡街流量计94

6.4.2超声波流量计96

6.5质量流量传感器99

6.5.1直接式质量流量计——科里奥利质量流量计99

6.5.2热式质量流量计101

6.5.3间接式质量流量计103

小结105

思考题和习题105

第7章 超声波传感器和红外传感器107

7.1超声波传感器107

7.1.1工作原理107

7.1.2驱动和接口电路110

7.1.3典型应用112

7.2红外传感器116

7.2.1红外传感器的分类116

7.2.2红外光谱117

7.2.3红外传感器117

7.2.4红外光传感器应用实例120

小结121

思考题和习题121

第8章 光电式传感器122

8.1光电式传感器的类别和光电效应122

8.1.1分类122

8.1.2光电效应123

8.2 CCD传感器125

8.2.1基本原理125

8.2.2分类127

8.2.3应用实例127

8.3光纤传感器129

8.3.1基本原理129

8.3.2光纤传感器的分类130

8.3.3光纤传感器的应用131

8.4光电编码器133

8.4.1基本原理133

8.4.2光电式编码器的应用137

8.5计量光栅138

8.5.1光栅的结构及工作原理138

8.5.2计量光栅的应用143

小结144

思考题和习题144

第9章 化学传感器和集成式温度传感器145

9.1化学传感器145

9.1.1气敏传感器145

9.1.2湿敏传感器151

9.2集成式温度传感器158

9.2.1 AD590集成式温度传感器158

9.2.2 DS18B20集成式温度传感器160

小结167

思考题和习题167

第10章 检测技术基础知识168

10.1检测技术概述168

10.1.1检测技术的定义和作用168

10.1.2检测技术的发展170

10.2检测系统误差分析172

10.2.1系统误差处理172

10.2.2随机误差处理174

10.2.3粗大误差处理177

10.2.4测量不确定度分析178

10.3最小二乘法与回归算法182

10.3.1最小二乘法182

10.3.2一元线性拟合183

10.3.3多元线性拟合184

10.3.4曲线拟合185

小结186

思考题和习题186

第11章 温度和振动参数检测技术188

11.1温度参数检测技术188

11.1.1温标及测温方法188

11.1.2膨胀式温度计190

11.2振动量检测技术191

11.2.1概述192

11.2.2振动测量系统193

11.2.3振动参数的测量195

11.2.4振动测量的应用197

小结200

思考题和习题200

第12章 物位检测技术201

12.1物位检测的分类201

12.2液位检测方法202

12.2.1直接测量法203

12.2.2静压式液位检测203

12.2.3浮力法液位检测205

12.2.4电学法液位检测207

12.2.5超声波液位检测209

12.2.6激光液位检测210

12.2.7光纤液位检测210

12.3料位检测方法211

12.3.1重锤探测法211

12.3.2称重法211

12.3.3电气法211

12.3.4声学法212

12.3.5光学法212

12.3.6物位开关213

12.4相界面的检测214

小结214

思考题和习题214

第13章 运动量检测技术215

13.1位移检测215

13.1.1位移检测方法215

13.1.2常用的位移传感器216

13.1.3相位差法218

13.2速度检测220

13.2.1速度检测方法220

13.2.2常用的速度测量传感器221

13.2.3光纤陀螺223

13.3加速度检测225

13.3.1加速度检测方法225

13.3.2微机电加速度计226

13.3.3应用例子230

13.4惯性测量231

13.4.1惯性测量原理231

13.4.2典型应用233

小结234

思考题和习题234

第14章 力学量检测技术236

14.1压力的测量236

14.1.1压力的基本概念236

14.1.2常用压力检测仪表237

14.2力的测量244

14.2.1力的基本概念244

14.2.2力的测量方法244

14.2.3测力的传感器246

14.3转矩的测量248

14.3.1转矩的基本概念248

14.3.2转矩的测量方法248

14.4称重系统250

14.4.1电子皮带秤250

14.4.2地磅253

小结254

思考题和习题254

附录1 Pt100铂热电阻分度表255

附录2 Pt10铂热电阻分度表256

附录3 Cu50铜热电阻分度表257

附录4 Cu100铜热电阻分度表258

附录5铂铑30—铂铑6热电偶分度表（B型）259

附录6铂铑10—铂热电偶分度表（S型）261

附录7铂铑13—铂热电偶分度表（R型）265

参考文献266