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第1章 概述1

1.1检测技术概要1

1.1.1检测系统的组成1

1.1.2获取信息的传感器1

1.1.3传感信号的调理2

1.1.4输出环节2

1.2传感器2

1.2.1传感器的组成与分类2

1.2.2传感器的基本特性3

1.2.3传感器的标定与校准5

1.3测量误差和测量方法6

1.3.1测量误差与分类6

1.3.2测量方法8

1.4检测技术的发展趋势9

思考题与习题10

参考文献10

第2章 电阻应变式与电容式传感器11

2.1电阻应变式传感器11

2.1.1电阻应变片的工作原理11

2.1.2应变片温度误差及补偿方法13

2.1.3电阻应变式传感器的测量电路14

2.1.4电阻应变式传感器的应用18

2.2电容式传感器19

2.2.1电容式传感器的特点19

2.2.2电容式传感器的工作原理20

2.2.3测量电路24

2.2.4电容式传感器的应用28

思考题与习题30

参考文献31

第3章 电感式与压电式传感器32

3.1电感式传感器32

3.1.1自感式传感器及其应用32

3.1.2互感式传感器及其应用37

3.1.3涡流式传感器及其应用41

3.2压电式传感器44

3.2.1压电式传感器的工作基础45

3.2.2常用压电材料及其主要特性参数49

3.2.3压电元件的常用形式与等效电路50

3.2.4压电式传感器的测量电路与应用51

思考题与习题54

参考文献55

第4章 热电式传感器56

4.1概述56

4.2热电偶56

4.2.1常用热电偶及其结构56

4.2.2热电偶的测温原理、基本定律及温度补偿59

4.2.3热电偶的应用63

4.3热电阻64

4.3.1热电阻的测温原理64

4.3.2热电阻的种类及其特点64

4.3.3热电阻传感器的应用66

4.4集成温度传感器67

4.4.1基本原理67

4.4.2两种类型集成温度传感器69

4.4.3常用集成温度传感器及其应用74

思考题与习题77

参考文献77

第5章 气敏传感器与湿敏传感器78

5.1气敏传感器78

5.1.1气敏传感器概况78

5.1.2电阻型半导体气敏传感器79

5.1.3非电阻型半导体气敏传感器82

5.1.4气敏传感器的应用83

5.2湿敏传感器85

5.2.1湿度的概念、分类及主要特性86

5.2.2湿敏器件88

5.2.3湿敏传感器的应用90

思考题与习题94

参考文献94

第6章 磁敏传感器95

6.1霍尔传感器95

6.1.1霍尔效应及霍尔器件95

6.1.2主要技术参数97

6.1.3温度误差与补偿98

6.1.4集成霍尔传感器99

6.1.5霍尔传感器的应用101

6.2磁敏电阻传感器104

6.2.1磁阻效应、磁敏电阻及其基本特性104

6.2.2磁敏电阻的应用105

6.3磁敏半导体传感器106

6.3.1磁敏二极管及其应用106

6.3.2磁敏晶体管及其应用109

思考题与习题112

参考文献112

第7章 光电传感器113

7.1光与光电传感器113

7.1.1光的产生113

7.1.2常见光源113

7.1.3光电传感器及其分类114

7.2光电效应与光电器件115

7.2.1外光电效应及光电器件115

7.2.2光电导效应及光敏电阻118

7.2.3光伏特效应及光电器件120

7.3光电传感器的应用实例124

7.3.1阅读环境照度监视器124

7.3.2光电倍增管路灯控制125

7.3.3光电式转速测量126

7.3.4光电池应用127

7.3.5光敏晶体管控制的印刷切纸机保护电路128

7.4电荷耦合图像传感器128

7.4.1 CCD的MOS结构与基本工作原理129

7.4.2线阵与面阵电荷耦合图像传感器131

7.4.3 CCD特性参数132

7.4.4电荷耦合传感器的应用133

思考题与习题135

参考文献136

第8章 数字式位移传感器137

8.1光栅传感器137

8.1.1光栅传感器的类型与结构137

8.1.2光栅传感器的工作原理138

8.1.3莫尔条纹细分技术141

8.1.4光栅传感器的应用143

8.2旋转编码器144

8.2.1旋转编码器的种类144

8.2.2光电式编码器的结构与工作原理145

8.2.3码盘误差及其处理146

8.2.4旋转编码器的应用147

8.3感应同步器147

8.3.1感应同步器的种类及其结构148

8.3.2直线式感应同步器的工作原理150

8.3.3感应同步器的输出信号处理151

8.3.4感应同步器的特点与应用154

8.4磁栅传感器155

8.4.1磁栅传感器的类型与组成155

8.4.2磁栅传感器的工作原理157

8.4.3磁栅传感器的应用158

思考题与习题159

参考文献160

第9章 网络测量161

9.1概述161

9.1.1网络测量技术161

9.1.2网络化控制系统的测量162

9.2网络性能与流量测量163

9.2.1网络时延测量163

9.2.2丢包率测量164

9.2.3网络带宽测量165

9.2.4网络流量测量169

9.3面向网络应用的测量173

9.3.1 P2P业务测量173

9.3.2控制应用测量178

9.4网络测量仪表与测量系统180

9.4.1网络测量仪表180

9.4.2网络测量系统182

思考题与习题183

参考文献184

第10章 传感器信号的加工调理185

10.1基本放大电路185

10.1.1同相和反相放大器185

10.1.2差动放大器186

10.1.3电桥放大器186

10.2测量信号放大器189

10.2.1仪器放大器189

10.2.2可编程序增益放大器191

10.2.3隔离放大器192

10.3硬件滤波195

10.3.1滤波器的传递函数195

10.3.2模拟有源滤波器197

10.4非线性校正200

10.4.1模拟校正法201

10.4.2数字校正法206

10.5信号变换207

10.5.1 V/I变换207

10.5.2 V/F变换210

思考题与习题213

参考文献214

第11章 检测信号的采集与显示215

11.1概述215

11.2信号的采样/保持216

11.2.1采样/保持器的基本工作原理与类型216

11.2.2采样/保持器集成芯片218

11.3 A/D转换219

11.3.1 A/D转换器的分类与技术指标219

11.3.2 A/D转换器的类型与转换原理220

11.3.3几种A/D转换器简介223

11.3.4 A/D转换器的选择与使用226

11.4数据采集设计227

11.4.1调查与分析227

11.4.2数据采集设计227

11.4.3采样速率228

11.4.4硬软件设计228

11.4.5系统的抗干扰229

11.5数据显示230

11.5.1 LED数码管230

11.5.2 LCD显示器232

11.5.3数字存储示波器233

11.6数据采集与显示实例233

11.6.1对测量指标的要求234

11.6.2硬件设计234

11.6.3软件设计235

思考题与习题237

参考文献237

附录238

检测技术试题1238

检测技术试题2242

参考答案245