傳感器與測(cè)試技術(shù)

第1章緒論
1.1傳感器與測(cè)試技術(shù)概述1
1.2傳感器的組成及分類(lèi)2
1.2.1傳感器的組成2
1.2.2傳感器的分類(lèi)3
1.2.3傳感器與測(cè)試技術(shù)在工程中的地位4
1.2.4傳感器與測(cè)試技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r6
1.3本課程的學(xué)習(xí)要求與特點(diǎn)7
思考與練習(xí)題18
第2章傳感器與測(cè)試技術(shù)的基本知識(shí)
2.1傳感器與測(cè)試系統(tǒng)特性9
2.1.1非電量電測(cè)系統(tǒng)的組成9
2.1.2傳感器與測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)特性10
2.1.3傳感器與測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性13
2.2測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)14
2.2.1測(cè)量方法14
2.2.2測(cè)量數(shù)據(jù)處理及表述16
2.2.3誤差的定義和分類(lèi)18
思考與練習(xí)題220
第3章電阻式傳感器
3.1電阻應(yīng)變式傳感器21
3.1.1電阻應(yīng)變片的工作原理21
3.1.2金屬絲的靈敏系數(shù)23
3.1.3電阻應(yīng)變片的構(gòu)造和種類(lèi)24
3.1.4電阻應(yīng)變片的主要特性27
3.1.5電阻應(yīng)變片的選用與防護(hù)30
3.1.6電阻應(yīng)變片的溫度誤差及補(bǔ)償32
3.1.7測(cè)量電路34
3.1.8電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用40
3.2壓阻式傳感器41
3.2.1工作原理41
3.2.2結(jié)構(gòu)及主要特性43
3.2.3測(cè)量電路46
3.2.4壓阻式傳感器的應(yīng)用47
3.3電位器式傳感器48
3.3.1工作原理49
3.3.2主要特性50
3.3.3結(jié)構(gòu)52
3.3.4電位器式傳感器的應(yīng)用53
思考與練習(xí)題353
第4章電容式傳感器
4.1電容式傳感器的工作原理及類(lèi)型54
4.1.1工作原理54
4.1.2結(jié)構(gòu)類(lèi)型54
4.2電容式傳感器的主要性能和特點(diǎn)58
4.2.1主要性能58
4.2.2主要特點(diǎn)60
4.3電容式傳感器的轉(zhuǎn)換電路61
4.3.1等效電路61
4.3.2測(cè)量電路62
4.4電容式傳感器的應(yīng)用67
4.4.1電容式加速度傳感器68
4.4.2電容式液位傳感器68
4.4.3電容式差壓傳感器69
4.4.4容柵式傳感器70
4.4.5電容式料位傳感器71
4.4.6電容式溫度傳感器72
思考與練習(xí)題472
第5章電感式傳感器
5.1自感式電感傳感器73
5.1.1自感式電感傳感器的工作原理及結(jié)構(gòu)73
5.1.2自感計(jì)算及線性分析75
5.1.3自感式電感傳感器的測(cè)量電路78
5.1.4自感式電感傳感器的應(yīng)用80
5.2差動(dòng)變壓器式電感傳感器82
5.2.1結(jié)構(gòu)、工作原理及輸出特性82
5.2.2測(cè)量電路83
5.2.3差動(dòng)變壓器式傳感器的應(yīng)用86
5.3渦流式電感傳感器88
5.3.1渦流式電感傳感器原理88
5.3.2渦流式電感傳感器測(cè)量電路90
5.3.3渦流式電感傳感器的應(yīng)用92
思考與練習(xí)題593
第6章磁電式傳感器
6.1磁電感應(yīng)式傳感器94
6.1.1恒定磁通式磁電感應(yīng)傳感器94
6.1.2磁阻式磁電感應(yīng)傳感器95
6.1.3磁電感應(yīng)式傳感器的測(cè)量電路96
6.1.4磁電感應(yīng)式傳感器的應(yīng)用96
6.2霍爾式傳感器98
6.2.1霍爾效應(yīng)98
6.2.2霍爾元件99
6.2.3霍爾元件基本參數(shù)與誤差補(bǔ)償100
6.2.4集成霍爾元件102
6.2.5霍爾式傳感器應(yīng)用舉例103
6.3磁柵式傳感器105
6.3.1磁柵的組成及類(lèi)型105
6.3.2磁柵式傳感器的工作原理106
6.3.3磁柵數(shù)顯裝置108
6.3.4磁柵式傳感器的應(yīng)用109
6.4感應(yīng)同步器109
6.4.1感應(yīng)同步器的結(jié)構(gòu)和類(lèi)型109
6.4.2感應(yīng)同步器的工作原理110
6.4.3感應(yīng)同步器在數(shù)控機(jī)床閉環(huán)系統(tǒng)中的應(yīng)用112
思考與練習(xí)題6114
第7章壓電式傳感器
7.1壓電式傳感器的工作原理115
7.1.1壓電效應(yīng)115
7.1.2壓電材料115
7.1.3壓電材料的主要特性參數(shù) 117
7.2壓電式傳感器及其等效電路118
7.2.1壓電式傳感器轉(zhuǎn)換電路118
7.2.2壓電式傳感器等效電路119
7.3壓電式傳感器的應(yīng)用120
思考與練習(xí)題7121
第8章熱電式傳感器
8.1熱電偶122
8.1.1熱電效應(yīng)123
8.1.2熱電偶基本定律124
8.1.3熱電偶材料及常用熱電偶125
8.1.4熱電偶測(cè)溫線路127
8.1.5熱電偶參考端溫度128
8.2熱電阻131
8.2.1金屬熱電阻傳感器 131
8.2.2半導(dǎo)體熱敏電阻132
思考與練習(xí)題8133
第9章光電式傳感器
9.1光電效應(yīng)與光電器件134
9.1.1光電效應(yīng)及分類(lèi)134
9.1.2光電器件135
9.1.3光電傳感器應(yīng)用141
9.2光纖傳感器142
9.2.1光纖142
9.2.2光纖傳感器143
9.3CCD傳感器145
9.3.1電荷耦合器件145
9.3.2CCD傳感器的應(yīng)用147
9.4光柵傳感器148
9.4.1光柵的結(jié)構(gòu)148
9.4.2光柵的基本工作原理149
9.4.3光柵傳感器的應(yīng)用152
9.5激光傳感器153
9.5.1激光的形成153
9.5.2激光的特性154
9.5.3常用激光器及其特點(diǎn)154
9.5.4激光在測(cè)試技術(shù)中的應(yīng)用154
9.6光電編碼器157
9.6.1增量式光電編碼器158
9.6.2絕對(duì)式光電編碼器158
9.6.3光電編碼器的應(yīng)用161
思考與練習(xí)題9162
第10章氣敏傳感器與濕敏傳感器
10.1氣敏傳感器163
10.2濕敏傳感器164
10.2.1氯化鋰濕敏電阻165
10.2.2半導(dǎo)體陶瓷濕敏電阻165
思考與練習(xí)題10167
第11章超聲波傳感器
11.1超聲波檢測(cè)的基本原理168
11.2超聲波換能器169
11.2.1壓電式換能器的工作原理169
11.2.2壓電式換能器的種類(lèi)及結(jié)構(gòu)170
11.3超聲波傳感器的應(yīng)用171
11.3.1超聲波探傷171
11.3.2超聲波測(cè)物位176
11.3.3超聲波測(cè)厚度178
11.3.4超聲波測(cè)流量178
思考與練習(xí)題11179
第12章傳感器信號(hào)的處理
12.1傳感器信號(hào)的預(yù)處理180
12.1.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成180
12.1.2傳感器信號(hào)的預(yù)處理方法182
12.2傳感器信號(hào)的放大電路183
12.2.1高精度、低漂移運(yùn)算放大器183
12.2.2高輸入阻抗運(yùn)算放大電路及儀表放大器183
12.2.3隔離放大器和隔離放大系統(tǒng)184
12.2.4程控增益放大器185
12.3信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)186
12.3.1信號(hào)調(diào)制的概念186
12.3.2電橋調(diào)幅的原理186
12.3.3電橋調(diào)幅波的解調(diào)188
12.3.4應(yīng)用舉例188
12.4濾波電路189
12.5傳感器信號(hào)的非線性校正190
12.6A／ D轉(zhuǎn)換器的選擇192
12.7抗干擾技術(shù)194
12.7.1干擾的來(lái)源194
12.7.2抗電磁干擾技術(shù)195
12.8測(cè)試系統(tǒng)的可靠性198
12.8.1可靠性的基本概念198
12.8.2提高可靠性的措施199
12.9傳感器的標(biāo)定與選擇201
12.9.1傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)201
12.9.2傳感器的選擇202
思考與練習(xí)題12203
附錄CYS型傳感器試驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
實(shí)驗(yàn)一電阻應(yīng)變片性能實(shí)驗(yàn)204
實(shí)驗(yàn)二差動(dòng)變面積式電容傳感器的應(yīng)用 205
實(shí)驗(yàn)三差動(dòng)變壓器式電感傳感器的應(yīng)用207
實(shí)驗(yàn)四渦流式傳感器的應(yīng)用208
實(shí)驗(yàn)五霍爾式傳感器的應(yīng)用209
參考文獻(xiàn)211