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第1章 自动检测的基础知识1

1.1自动检测技术概述1

1.1.1自动检测技术的地位和作用1

1.1.2自动检测系统的组成2

1.1.3自动检测技术的发展趋势2

1.2传感器概述3

1.2.1传感器定义3

1.2.2传感器的组成3

1.2.3传感器分类4

1.3测量误差及其不确定度4

1.3.1测量误差的概念4

1.3.2精度5

1.3.3测量误差的表示方法6

1.3.4测量不确定度7

1.4测量数据处理13

1.4.1测量数据的统计特性13

1.4.2系统误差的削弱和消除17

1.4.3粗大误差的判别与剔除20

1.4.4数据处理的基本方法20

1.5传感器的一般特性21

1.5.1传感器的静态特性21

1.5.2传感器的动态特性25

思考题与习题29

第2章 电阻式传感器30

2.1金属电阻应变式传感器30

2.1.1金属电阻应变式传感器工作原理30

2.1.2电阻应变式传感器特性32

2.1.3电阻应变式传感器测量电路35

2.1.4电阻应变式传感器应用37

2.2压阻式传感器43

2.2.1半导体压阻效应和压阻式传感器工作原理43

2.2.2测量电路和温度补偿44

2.2.3压阻式传感器应用45

思考题与习题47

第3章 电感式传感器48

3.1自感式传感器48

3.1.1变气隙式自感传感器50

3.1.2变面积式自感传感器52

3.1.3螺线管式自感传感器53

3.1.4自感式传感器测量电路55

3.1.5自感式传感器应用60

3.2差动变压器62

3.2.1变隙式差动变压器63

3.2.2螺线管式差动变压器65

3.2.3差动变压器应用70

3.3电涡流传感器72

3.3.1工作原理72

3.3.2转换电路75

3.3.3电涡流式传感器的应用76

思考题与习题79

第4章 电容式传感器80

4.1电容式传感器的工作原理80

4.1.1工作原理80

4.1.2类型81

4.2电容式传感器主要性能81

4.2.1变极距式81

4.2.2变面积式82

4.2.3变介电常数式83

4.3电容式传感器的特点和设计要点84

4.3.1电容式传感器的特点84

4.3.2电容式传感器的设计要点85

4.4电容式传感器测量电路86

4.4.1交流电桥86

4.4.2调频电路87

4.4.3二极管双T型电路88

4.4.4脉冲宽度调制电路88

4.4.5运算放大器式电路90

4.5电容式传感器应用91

4.5.1电容式差压传感器91

4.5.2电容测厚仪91

4.5.3电容式加速度传感器92

4.5.4电容式湿敏传感器92

4.5.5电容式接近开关92

4.6容栅式传感器93

4.6.1基本类型及工作原理93

4.6.2容栅式传感器应用97

思考题与习题97

第5章 磁电式传感器98

5.1磁电感应式传感器98

5.1.1工作原理和结构类型98

5.1.2测量电路100

5.1.3磁电感应式传感器应用104

5.2霍尔传感器105

5.2.1霍尔传感器工作原理105

5.2.2霍尔元件的结构和基本电路106

5.2.3霍尔元件的主要特性参数108

5.2.4霍尔元件的误差及补偿109

5.2.5霍尔传感器应用111

思考题与习题115

第6章 压电式传感器116

6.1压电式传感器的工作原理116

6.1.1石英晶体的压电效应116

6.1.2压电陶瓷的压电效应119

6.1.3压电材料121

6.2压电式传感器测量电路122

6.2.1等效电路122

6.2.2测量电路123

6.3压电式传感器应用126

6.3.1压电式加速度传感器126

6.3.2压电式压力传感器127

6.3.3压电式流量计128

思考题与习题128

第7章 光电式传感器130

7.1光电效应和光电器件130

7.1.1光电效应130

7.1.2光电管131

7.1.3光电倍增管131

7.1.4光敏电阻131

7.1.5光敏二极管和光敏晶体管132

7.1.6光电池133

7.1.7光电式传感器应用133

7.2光电编码器134

7.2.1结构及原理135

7.2.2码盘和码制135

7.2.3二进制码和格雷码的转换137

7.2.4光电编码器的应用138

7.3电荷耦合器件（CCD）140

7.3.1 CCD的工作原理140

7.3.2 CCD应用142

7.4光纤传感器144

7.4.1光纤传感器工作原理144

7.4.2光纤传感器分类145

7.4.3光纤传感器的应用146

7.5光栅传感器149

7.5.1光栅传感器基本工作原理149

7.5.2莫尔条纹及其特点150

7.5.3辨向原理和细分技术150

思考题与习题153

第8章 温度检测154

8.1概述154

8.1.1温标154

8.1.2 温度检测的主要方法和分类155

8.2热电阻传感器156

8.2.1金属热电阻156

8.2.2半导体热敏电阻157

8.2.3热电阻传感器应用158

8.3热电偶160

8.3.1热电偶测温原理160

8.3.2热电偶的基本定律162

8.3.3热电偶结构形式163

8.3.4标准化热电偶164

8.3.5热电偶冷端处理和补偿166

8.4非接触式测温168

8.4.1工作原理169

8.4.2光学高温计170

8.4.3光电高温计171

8.4.4辐射温度计172

8.4.5比色温度计172

思考题与习题173

第9章流量检测175

9.1流量测量概述175

9.1.1流量测量的基本概念175

9.1.2流量检测仪表的分类和主要技术参数177

9.2差压式流量计179

9.2.1节流式差压流量计的工作原理180

9.2.2标准节流装置182

9.3电磁流量计187

9.3.1工作原理187

9.3.2电磁流量传感器187

9.3.3电磁流量转换器188

9.3.4电磁流量计的特点及使用188

9.4涡轮流量计189

9.4.1涡轮流量计工作原理189

9.4.2涡轮流量变送器的结构189

9.4.3涡轮流量计的特点及使用注意事项190

9.5涡街流量计191

9.5.1涡街流量计工作原理191

9.5.2漩涡频率的检测方法192

9.5.3涡街流量计特点与使用注意事项193

9.6超声波流量计193

9.6.1传播速度法测量原理194

9.6.2多普勒法测量原理195

9.6.3超声波流量计的特点196

9.7质量流量计196

9.7.1间接式质量流量计196

9.7.2直接式质量流量计197

9.7.3科里奥利质量流量计198

9.8流量仪表的选用201

思考题与习题202

第10章 物位检测203

10.1物位检测方法203

10.2常用物位检测仪表204

10.2.1电容式物位传感器204

10.2.2压力式液位变送器205

10.2.3浮力式液位传感器206

10.3物位检测仪表的选用209

思考题与习题210

附录1铂热电阻分度表211

附录2铜热电阻分度表214

附录3铂铑10—铂热电偶分度表216

附录4镍铬—镍硅热电偶分度表222

参考文献225