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第1章 检测技术基础知识1

1.1 检测技术概述1

1.1.1 检测的含义、任务及地位1

1.1.2 检测系统的组成与性能评价2

1.1.3 检测技术的发展概况4

1.2 检测的基本方法5

1.2.1 测量方法的分类5

1.2.2 测量方法的选择7

1.3 测量误差及处理方法7

1.3.1 误差的基本概念7

1.3.2 误差的分类8

1.3.3 误差的处理12

1.3.4 误差的综合与分配19

思考题与习题20

第2章 传感器概述22

2.1 传感器的基本概念22

2.1.1 传感器的定义与组成22

2.1.2 传感器的分类24

2.1.3 传感器的命名与代号25

2.1.4 传感器技术的发展趋势28

2.2 传感器的一般特性31

2.2.1 传感器的静态特性31

2.2.2 传感器的动态特性34

2.3 传感器的性能指标36

2.3.1 传感器的主要性能指标36

2.3.2 传感器工作要求38

2.3.3 改善传感器性能的主要技术途径39

2.4 变送器简介40

思考题与习题40

第3章 温度传感器及其检测技术42

3.1 温度检测的相关知识43

3.1.1 温度与温标43

3.1.2 温度检测的主要方法及特点44

3.2 接触式温度传感器及其检测技术45

3.2.1 热电阻及温度检测46

3.2.2 热敏电阻及温度检测52

3.2.3 热电偶及温度检测57

3.2.4 集成温度传感器69

3.3 非接触式温度传感器及其检测技术77

3.3.1 红外传感器及温度检测78

3.3.2 光纤传感器及温度检测84

3.4 温度传感器的选型93

思考题与习题94

第4章 力与压力传感器及其检测技术96

4.1 力与压力的概述97

4.1.1 压力的概念及单位97

4.1.2 力与压力的检测方法98

4.1.3 常用的压力检测仪表100

4.1.4 压力传感器及其分类101

4.2 弹性压力传感器101

4.2.1 弹性敏感器101

4.2.2 电容式传感器及压力检测105

4.2.3 电感式传感器及压力检测115

4.3 应变片式传感器及力与压力检测124

4.3.1 电阻应变片式传感器125

4.3.2 压阻式传感器128

4.3.3 应变片式力与压力传感器129

4.4 压电式传感器及力与压力检测132

4.4.1 压电效应及压电材料132

4.4.2 压电式传感器134

4.4.3 压电式力与压力传感器136

4.5 压力传感器的应用技术138

4.5.1 压力传感器的基本电路138

4.5.2 压力传感器的应用实例142

4.5.3 压力传感器的选择146

思考题与习题147

第5章 流量传感器及其检测技术150

5.1 概述151

5.1.1 流量检测基础151

5.1.2 流量的检测方法151

5.1.3 流量计的分类152

5.1.4 流量计的主要技术参数153

5.2 差压式流量计154

5.2.1 节流式流量计154

5.2.2 靶式流量计155

5.2.3 转子流量计157

5.2.4 差压式流量计标准节流装置的安装要求158

5.2.5 差压式流量计的使用159

5.3 容积式流量计160

5.3.1 椭圆齿轮流量计161

5.3.2 腰轮流量计162

5.3.3 旋转活塞式流量计163

5.3.4 刮板式流量计163

5.3.5 容积式流量计的安装与使用164

5.4 速度式流量计164

5.4.1 涡轮流量计164

5.4.2 叶轮式流量计165

5.4.3 涡街流量计166

5.4.4 电磁流量计167

5.4.5 超声波流量计171

5.5 质量流量计179

5.5.1 间接式质量流量计179

5.5.2 直接式质量流量计180

5.6 流量计的选用181

5.6.1 选用流量计应考虑的因素182

5.6.2 流量计选型的步骤185

思考题与习题186

第6章 机械量传感器及其检测技术187

6.1 位移传感器及其检测技术188

6.1.1 位移的检测方法和常用位移传感器188

6.1.2 电位器式传感器及位移检测190

6.1.3 霍尔传感器及位移检测195

6.1.4 光栅式、磁栅式传感器及位移检测203

6.1.5 编码器传感器及位移检测211

6.1.6 其他常用位移传感器213

6.2 厚度传感器及检测技术217

6.2.1 超声波式传感器及厚度检测217

6.2.2 电涡流式传感器及厚度检测218

6.2.3 核辐射式传感器及厚度检测227

6.2.4 厚度传感器应用实例228

6.3 速度（转速）传感器及检测技术229

6.3.1 速度（转速）的检测方法229

6.3.2 磁电式速度传感器及转速检测231

6.3.3 光电式传感器及转速检测234

6.3.4 霍尔式转速传感器245

6.3.5 多普勒雷达测速246

思考题与习题248

第7章 物位传感器及其检测技术250

7.1 概述250

7.1.1 物位检测的方法251

7.1.2 影响物位测量的因素253

7.2 连续式物位传感器254

7.2.1 连续式液位检测254

7.2.2 连续式料位检测273

7.2.3 相界面检测277

7.3 定点式物位传感器277

7.3.1 定点式液位检测278

7.3.2 定点式料位检测282

7.4 接近开关与物位检测289

7.4.1 接近开关概述289

7.4.2 涡流式接近开关292

7.4.3 电容式接近开关293

7.4.4 霍尔式接近开关295

7.4.5 光电式接近开关297

7.4.6 其他接近开关及物位检测技术302

思考题与习题304

第8章 气体和湿度传感器及其检测技术305

8.1 概述305

8.1.1 过程分析仪表及其分类305

8.1.2 过程分析仪表的组成306

8.1.3 过程分析仪表的主要技术特性306

8.2 气敏传感器及成分分析检测技术307

8.2.1 气敏传感器概述307

8.2.2 半导体式气敏传感器309

8.2.3 接触燃烧式气体传感器316

8.2.4 常用气体分析仪317

8.2.5 气体分析仪的选择及注意事项322

8.3 湿度传感器及物质性质检测技术324

8.3.1 湿度传感器及其检测技术325

8.3.2 物质含水量检测技术331

8.3.3 物质密度检测技术332

8.3.4 湿度传感器的选择335

思考题与习题337

第9章 新型传感器及其应用338

9.1 图像传感器338

9.1.1 CCD图像传感器339

9.1.2 CMOS图像传感器342

9.1.3 图像传感器的应用举例343

9.2 生物传感器344

9.2.1 生物传感器概述344

9.2.2 酶传感器347

9.2.3 微生物传感器348

9.2.4 免疫传感器351

9.3 智能传感器352

9.3.1 智能传感器的结构352

9.3.2 智能传感器的功能与特点353

9.3.3 智能传感器的实现途径355

9.3.4 智能传感器的应用举例356

9.4 机器人传感器358

9.4.1 机器人传感器的分类358

9.4.2 机器人传感器的特点和要求359

9.4.3 内部检测传感器359

9.4.4 外界检测传感器361

思考题与习题366

第10章 传感器应用技术368

10.1 传感器的补偿技术368

10.1.1 非线性补偿技术368

10.1.2 温度补偿技术371

10.2 传感器的标定与校准技术373

10.2.1 传感器标定的基本概念373

10.2.2 传感器的静态标定374

10.2.3 传感器的动态标定381

10.3 传感器的选择与使用388

10.3.1 传感器的选择388

10.3.2 传感器的正确使用390

思考题与习题391

第11章 检测系统的抗干扰技术392

11.1 干扰的相关知识392

11.1.1 干扰的来源393

11.1.2 干扰的传播途径396

11.1.3 干扰的模式398

11.1.4 电磁兼容的基本概念399

11.2 常用的抗干扰技术402

11.2.1 屏蔽技术402

11.2.2 接地技术405

11.2.3 搭接技术413

11.2.4 隔离技术415

11.2.5 长线干扰的抑制技术418

11.2.6 电源系统的抗干扰技术421

11.2.7 印制电路板抗干扰技术424

思考题与习题426

附录427

附录1 Pt100铂热电阻分度表（ZB Y301—85）427

附录2 Pt10铂热电阻分度表（ZB Y301—85）427

附录3 Cu100铜热电阻分度表（JJG229—2010）428

附录4 Cu50铜热电阻分度表（JJG229—2010）429

附录5 镍铬—镍硅热电偶分度表（K型）430

附录6 ITS—1990国际温标430

参考文献432