本书系统地介绍了传感与检测技术的基础知识、传感器基本原理、特性分析方法与应用技术。全书共分为四个部分,第一部分介绍传感器与检测技术的基本概念、传感器的静动态特性、测量方法、测量误差与数据处理,以及静动态标定概念、方法和设备。第二部分共有8章,从基本原理出发,结合工程应用,介绍电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、电动势式传感器、光电式传感器、热电式传感器、半导体传感器和其他传感器(如微波、红外线、视觉、超声波和生物等传感器)。第三部分介绍传感与检测系统的常用基本检测电路,主要包括信号放大电路、信号调理电路、信号转换电路和抗干扰技术等。第四部分针对传感与检测技术的发展,介绍其中最主要的新技术,如智能传感器、传感器信息融合、虚拟仪器、软测量技术、网络化检测仪器等作了简要介绍。
样章试读
目录
1.1 传感与检测的概念
1.1.1 检测技术
1.1.2 自动检测系统
1.1.3 本课程的任务与要求
1.2 传感与检测技术概述
1.2.1 传感器与检测技术概述
1.2.2 传感器与检测技术分类
1.2.3 传感器技术概况
1.2.4 传感器选用原则
1.2.5 传感与检测技术的发展
1.3 传感器的基本特性
1.3.1 静态特性
1.3.2 动态特性
1.4 测量方法
1.4.1 直接测量、间接测量与联立测量
1.4.2 偏差式测量、零位式测量和微差式测量
1.5 测量误差
1.5.1 误差理论中的部分名词
1.5.2 测量误差的概念
1.5.3 一般测量误差的表示方法
1.5.4 测量误差的来源
1.5.5 测量误差的估计与校正
1.6 传感器标定与校准
1.6.1 传感器标定
1.6.2 常用传感器标定设备
1.6.3 传感器标定实例
习题
第2章 电阻式传感器
2.1 电位器式传感器
2.1.1 线性电位器
2.1.2 非线性电位器
2.1.3 负载特性与负载误差
2.2 应变式电阻传感器
2.2.1 工作原理
2.2.2 电阻应变片的基本特性
2.2.3 电阻应变片的转换电路
2.3 压阻式传感器
2.3.1 压阻效应
2.3.2 压阻系数
2.3.3 半导体应变式传感器
2.3.4 扩散型压阻式传感器
2.4 电阻式传感器的应用
2.4.1 电位器式传感器的应用
2.4.2 应变式电阻传感器的应用
习题
第3章 电感式传感器
3.1 自感式传感器
3.1.1 气隙型单极式自感传感器
3.1.2 气隙型差动式自感传感器
3.1.3 螺管型单极式自感传感器
3.1.4 螺管型差动式自感传感器
3.1.5 等效电路
3.1.6 转换电路
3.1.7 零点残余电压
3.1.8 自感式传感器的应用
3.2 互感式传感器
3.2.1 螺管型互感式传感器
3.2.2 互感式传感器的应用
3.3 电涡流式传感器
3.3.1 工作原理
3.3.2 简化模型及等效电路
3.3.3 转换电路
3.4 压磁式传感器
3.4.1 工作原理
3.4.2 工作方式
3.5 感应同步器
3.5.1 工作原理
3.5.2 输出信号的测量
习题
第4章 电容式传感器
4.1 电容式传感器
4.1.1 电容式传感器的工作原理
4.1.2 等效电路
4.1.3 电容式传感器的特性
4.1.4 转换电路
4.2 容栅式传感器
4.2.1 容栅式传感器的工作原理
4.2.2 容栅式传感器的特点
4.2.3 容栅式传感器的信号处理方式
4.3 电容式传感器的应用
4.3.1 电容式传感器的设计及应用要点
4.3.2 电容式传感器的应用举例
习题
第5章 电动势传感器
5.1 磁电感应式传感器
5.1.1 工作原理
5.1.2 磁电感应式传感器类型
5.1.3 基本特性分析
5.1.4 磁电感应式传感器应用
5.2 霍尔传感器
5.2.1 霍尔效应原理
5.2.2 霍尔元件结构及其特性分析
5.2.3 霍尔元件的驱动电路
5.2.4 霍尔元件的误差分析及补偿
5.2.5 霍尔传感器的应用
5.3 压电式传感器
5.3.1 压电效应
5.3.2 工作原理
5.3.3 测量电路
5.3.4 压电式传感器的应用
习题
第6章 光电式传感器
6.1 光电检测器件
6.1.1 热释电探测器
6.1.2 光电效应
6.1.3 光电管与光电倍增管
6.1.4 光敏电阻
6.1.5 光敏二极管和光敏三极管
6.1.6 光电池
6.1.7 CCD图像传感器
6.2 光电式编码器
6.2.1 光电式编码器原理
6.2.2 提高光电式编码器分辨率的方法
6.2.3 光电式编码器的应用
6.3 光纤传感器
6.3.1 光纤传感器基础
6.3.2 光纤传感器的分类
6.3.3 光纤传感器的应用
6.4 光栅式传感器
6.4.1 光栅传感器的结构
6.4.2 光栅传感器原理
6.5 激光传感器
6.5.1 激光特性
6.5.2 激光器原理与特性
6.5.3 激光传感器的应用
习题
第7章 热电式传感器
7.1 热电偶传感器
7.1.1 热电偶传感器原理
7.1.2 热电偶种类及结构
7.1.3 热电偶的误差分析
7.1.4 热电偶温度补偿
7.1.5 热电偶应用
7.2 热电阻式传感器
7.2.1 热电阻
7.2.2 热敏电阻
7.2.3 热电阻式传感器的应用
习题
第8章 半导体传感器
8.1 气敏传感器
8.1.1 半导体气敏传感器
8.1.2 半导体气敏传感器工作机理
8.1.3 半导体气敏传感器的主要参数
8.1.4 半导体气敏传感器的结构
8.2 湿敏传感器
8.2.1 湿度的表示方法
8.2.2 湿敏传感器的特性参数
8.2.3 半导体陶瓷湿敏电阻
8.3 磁敏传感器
8.3.1 磁阻传感器
8.3.2 磁敏二极管
8.3.3 磁敏三极管
8.4 色敏传感器
8.4.1 半导体色敏传感器基本原理
8.4.2 半导体色敏传感器的基本特性
8.5 半导体传感器的应用
8.5.1 气敏传感器应用
8.5.2 湿度传感器应用
8.5.3 色敏传感器应用
8.6 微传感器
8.6.1 MEMS概述
8.6.2 压阻式微传感器
8.6.3 电容式微传感器
8.6.4 谐振式微传感器
习题
第9章 其他传感器
9.1 微波传感器
9.1.1 微波的性质与特点
9.1.2 微波振荡器与微波天线
9.1.3 微波传感器及其分类
9.1.4 微波传感器的应用
9.2 红外传感器
9.2.1 红外辐射的基本知识
9.2.2 红外辐射的基本定律
9.2.3 红外传感器
9.2.4 红外辐射检测技术的应用
9.3 视觉传感器
9.3.1 视觉传感器类型及特点
9.3.2 机器人视觉
9.4 超声波传感器
9.4.1 超声波的基本特性
9.4.2 超声波对传播介质的作用
9.4.3 超声波传感器的结构及工作原理
9.4.4 超声波传感器的应用
9.5 生物传感器
9.5.1 生物传感器类型及特点
9.5.2 酶传感器及其应用
9.5.3 微生物传感器
9.5.4 免疫传感器
习题
第10章 常用的检测电路
10.1 信号放大电路
10.1.1 测量放大器
10.1.2 程控增益放大器
10.1.3 隔离放大器
10.2 信号处理电路
10.2.1 滤波电路
10.2.2 采样保持电路
10.3 信号转换电路
10.3.1 模/数与数/模转换器
10.3.2 电压/频率与频率/电压转换器
10.3.3 电压/电流转换
10.4 抗干扰技术
10.4.1 干扰的类型及信号耦合方式
10.4.2 常用的抑制干扰的措施
习题
*第11章 传感检测新技术
11.1 智能传感器
11.1.1 智能传感器的概念
11.1.2 智能传感器的功能和特点
11.1.3 传感器智能化的技术途径
11.1.4 智能传感器的应用
11.1.5 智能传感器的发展前景
11.2 传感器数据融合技术
11.2.1 数据融合的基本内容
11.2.2 数据融合的体系结构
11.2.3 数据融合的方法
11.2.4 多传感器数据融合技术的应用举例
11.3 软测量技术
11.3.1 辅助变量的选择
11.3.2 测量数据的处理
11.3.3 软测量模型的建立
11.3.4 软测量模型的自校正及维护
11.3.5 模型实时演算的工程化实施技术
11.3.6 软测量的工业应用
11.4 虚拟仪器
11.4.1 虚拟仪器的特点与组成
11.4.2 软件结构
11.4.3 硬件结构
11.4.4 软件开发平台
11.5 网络化检测仪器
11.5.1 网络测控及其特点
11.5.2 网络测控系统的类型
11.5.3 IEEE1451通用网络化智能传感器接口标准
11.5.4 基于IEEE1451.2标准的无线网络传感器
11.5.5 物联网与射频识别(RFID)技术
习题
主要参考文献
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