本書系統(tǒng)地介紹了傳感與檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、傳統(tǒng)傳感器原理及應(yīng)用、新型傳感器原理及應(yīng)用、信號(hào)的轉(zhuǎn)換與調(diào)理、抗干擾技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用等。
本書自2011年出版以來,受到了廣大讀者的歡迎和好評(píng),已先后印刷了三次,許多院校選用本書作為教材。隨著傳感與檢測(cè)新技術(shù)的迅速發(fā)展與應(yīng)用,編寫組調(diào)研后感到有必要對(duì)本書的部分內(nèi)容進(jìn)行更新與調(diào)整。
本次修訂在內(nèi)容方面對(duì)部分傳感器的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行了調(diào)整更換,對(duì)智能傳感器技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)等內(nèi)容做了更為詳細(xì)的介紹。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面也做了一些調(diào)整,一是檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用舉例不再單列一章,將有關(guān)內(nèi)容分散充實(shí)到其他章節(jié)中;二是鑒于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中智能傳感器技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)結(jié)合應(yīng)用較普遍的現(xiàn)實(shí)情況,本次修訂將智能傳感器技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)從其他章節(jié)中抽出組合在一起單列一章,虛擬儀器技術(shù)自成一章。
本書內(nèi)容共分為八章,第一章是傳感器與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ),第二章是傳統(tǒng)傳感器原理及應(yīng)用,第三章是新型傳感器原理及應(yīng)用,第四章是信號(hào)的轉(zhuǎn)換與調(diào)理,第五章是抗干擾技術(shù),第六章是自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用,第七章是智能傳感器與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),第八章是虛擬儀器技術(shù)。
本次修訂對(duì)編寫組人員做了部分調(diào)整。由劉傳璽、袁照平、程麗平任主編,劉瑞國(guó)、朱蕾、婁偉任副主編,姜海燕、劉秀杰、紀(jì)兆毅、李莉娜參加了編寫。其中,劉傳璽編寫了第二章,袁照平編寫了第一、七章,程麗平編寫了第八章,劉瑞國(guó)編寫了第四章,朱蕾編寫了第六章,婁偉編寫了第五章,姜海燕編寫了第三章中的第一、二、三節(jié),劉秀杰編寫了第三章中的第四、五、六節(jié),紀(jì)兆毅編寫了第三章中的第七、八節(jié),李莉娜編寫了第三章中的第九、十節(jié)。全書由劉傳璽統(tǒng)稿,袁照平校對(duì)并負(fù)責(zé)電子課件的制作。
本書在修訂過程中,參考了一些相關(guān)教材和文獻(xiàn)資料,在此向所有參考文獻(xiàn)的作者表示衷心的感謝!同時(shí),本書編寫還得到山東科技大學(xué)、淮海工學(xué)院、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、菏澤學(xué)院等院校及有關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)和同志們的大力支持與幫助,在此一并表示感謝!由于編者水平有限,錯(cuò)誤和不妥之處在所難免,懇請(qǐng)廣大專家和讀者批評(píng)指正。
編者
第2 版前言
第1 版前言
第一章 傳感器與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ) 1
第一節(jié) 傳感器 1
一、傳感器的定義與組成 1
二、傳感器的分類 2
三、傳感器的選用原則 2
四、傳感技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展 4
第二節(jié) 檢測(cè)技術(shù) 5
一、檢測(cè)技術(shù)的含義、地位和作用 5
二、工業(yè)檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)容 6
三、檢測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和類型 6
四、檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展 9
第三節(jié) 傳感器與檢測(cè)系統(tǒng)的基本特性 10
一、檢測(cè)系統(tǒng)的靜態(tài)特性 10
二、檢測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 12
第四節(jié) 測(cè)量誤差及處理方法 19
一、測(cè)量誤差的概念 19
二、誤差的表示方法 19
三、誤差的分類 21
四、誤差處理 22
習(xí)題與思考題 29
第二章 傳統(tǒng)傳感器原理及應(yīng)用 30
第一節(jié) 電阻式傳感器 30
一、電位器式傳感器 30
二、電阻應(yīng)變式傳感器 34
第二節(jié) 電容式傳感器 46
一、電容式傳感器的結(jié)構(gòu)及原理 46
二、電容式傳感器的測(cè)量電路 49
三、電容式傳感器的應(yīng)用 52
第三節(jié) 電感式傳感器 55
一、自感式傳感器 56
二、互感式傳感器 59
三、電渦流式傳感器 63
四、電感式傳感器的應(yīng)用 65
第四節(jié) 磁電式傳感器 70
一、磁電感應(yīng)式傳感器 70
二、霍爾元件 72
三、磁電式傳感器的應(yīng)用 77
第五節(jié) 壓電式傳感器 79
一、壓電效應(yīng)與壓電材料 80
二、壓電式傳感器的等效電路 83
三、壓電式傳感器的測(cè)量電路 85
四、壓電式傳感器的應(yīng)用 87
第六節(jié) 熱電式傳感器 89
一、熱電偶 89
二、金屬熱電阻(熱電阻) 95
三、半導(dǎo)體熱敏電阻 97
四、集成溫度傳感器 98
五、熱電式傳感器的應(yīng)用 99
第七節(jié) 常用流量計(jì) 102
一、節(jié)流式流量計(jì) 102
二、渦輪流量計(jì) 107
三、電磁流量計(jì) 109
四、渦街流量計(jì) 111
習(xí)題與思考題 114
第三章 新型傳感器原理及應(yīng)用 117
第一節(jié) 氣敏傳感器 117
一、電阻型半導(dǎo)體氣敏傳感器的結(jié)構(gòu) 117
二、電阻型半導(dǎo)體氣敏傳感器的工作
原理 118
三、氣敏傳感器的應(yīng)用 119
第二節(jié) 濕敏傳感器 121
一、陶瓷電阻式濕度傳感器 121
二、陶瓷電容式濕度傳感器 122
三、濕敏傳感器的應(yīng)用 123
第三節(jié) 感應(yīng)同步器 124
一、感應(yīng)同步器的種類與結(jié)構(gòu) 124
二、感應(yīng)同步器的工作原理 125
三、輸出信號(hào)的鑒別方式 126
四、感應(yīng)同步器的應(yīng)用 128
第四節(jié) 磁柵式傳感器 128
一、磁柵 128
二、磁柵位移傳感器的結(jié)構(gòu)和工作
Ⅵ
原理 129
三、信號(hào)處理方式 130
四、磁柵式傳感器的應(yīng)用 131
第五節(jié) 光柵傳感器 132
一、光柵傳感器的基本工作原理 132
二、莫爾條紋及其特點(diǎn) 133
三、辨向原理和細(xì)分技術(shù) 134
四、光柵傳感器的應(yīng)用 136
第六節(jié) 光電式傳感器 137
一、光電效應(yīng) 137
二、光電器件 138
三、光電式傳感器的應(yīng)用 141
第七節(jié) 光纖傳感器 143
一、光纖的結(jié)構(gòu)和傳光原理 144
二、光纖傳感器的結(jié)構(gòu)原理與分類 145
三、光纖傳感器的應(yīng)用 147
第八節(jié) 超聲波傳感器 149
一、超聲波傳感器的工作原理 149
二、壓電式超聲波傳感器的類型 150
三、超聲波傳感器的應(yīng)用 152
第九節(jié) 紅外傳感器 155
一、紅外輻射 155
二、紅外探測(cè)器(傳感器) 156
三、紅外傳感器的應(yīng)用 158
第十節(jié) 圖像傳感器 160
一、CCD 電荷耦合器件的基本工作
原理 161
二、CCD 圖像傳感器 162
三、圖像傳感器的應(yīng)用 164
習(xí)題與思考題 166
第四章 信號(hào)的轉(zhuǎn)換與調(diào)理 167
第一節(jié) 信號(hào)的放大與隔離 167
一、測(cè)量放大器 167
二、程控增益放大器 170
三、隔離放大器 172
第二節(jié) 調(diào)制與解調(diào) 175
一、調(diào)幅與解調(diào) 175
二、調(diào)頻與解調(diào) 178
第三節(jié) 信號(hào)調(diào)理電路 180
一、采樣-保持器 180
二、濾波器 181
第四節(jié) 信號(hào)轉(zhuǎn)換電路 184
一、電壓/電流變換器 184
二、電流/電壓變換器 185
三、V / F 轉(zhuǎn)換器 185
四、F / V 轉(zhuǎn)換器 187
五、A/ D 轉(zhuǎn)換器 188
六、D/ A 轉(zhuǎn)換電路 191
第五節(jié) 線性化處理 192
一、非線性校正方法 192
二、非線性校正電路 193
三、非線性特性的軟件線性化處理 193
習(xí)題與思考題 194
第五章 抗干擾技術(shù) 196
第一節(jié) 檢測(cè)系統(tǒng)中的干擾 196
一、干擾的種類、噪聲源及防護(hù)辦法 196
二、噪聲耦合方式 198
三、放大器共模與差模干擾 199
第二節(jié) 常用抗干擾技術(shù) 201
一、屏蔽技術(shù) 201
二、接地技術(shù) 202
三、隔離技術(shù) 204
四、濾波器 204
五、軟件抗干擾措施 206
習(xí)題與思考題 207
第六章 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用 208
第一節(jié) 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的
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