传感器与检测技术 第2版

目 录 第2版前言 第1版前言 **篇 传感器与检测技术基础 第1章 绪论2 1.1 检测技术概述2 1.1.1 检测技术的内容和作用2 1.1.2 检测方法3 1.2 传感器和检测系统基础知识5 1.2.1 检测系统的组成5 1.2.2 传感器的定义、组成及分类7 1.3 传感器的基本特性8 1.3.1 传感器的静态特性9 1.3.2 传感器的动态特性13 1.3.3 传感器的其他要求14 习题16 第2章 检测数据分析与处理17 2.1 误差理论基础17 2.1.1 误差的基本概念17 2.1.2 随机误差23 2.1.3 系统误差27 2.1.4 粗大误差30 2.2 误差的合成与分配34 2.2.1 误差的合成34 2.2.2 误差分配34 2.2.3 微小误差取舍准则35 2.2.4 佳测量方案的确定36 2.3 有效数字与数据舍入准则37 2.4 测量不确定度38 2.4.1 测量不确定度的基本概念38 2.4.2 标准不确定度的评定39 2.4.3 测量不确定度的合成40 2.4.4 不确定度的报告41 2.5 小二乘法与回归分析42 2.5.1 小二乘法42 2.5.2 一元线性回归43 知识拓展43 习题45 第3章 信号调理47 3.1 信号放大47 3.1.1 同相放大电路和反相放大 电路47 3.1.2 仪表放大器48 3.1.3 隔离放大器51 3.2 信号滤波52 3.2.1 无源滤波电路54 3.2.2 RC有源滤波电路54 3.3 信号变换55 3.3.1 电压/电流变换55 3.3.2 电压/频率变换56 习题56 综合训练57 第二篇 传感器原理及应用 第4章 电阻式传感器59 4.1 电阻应变式传感器59 4.1.1 工作原理59 4.1.2 测量电路64 4.1.3 典型应用67 4.2 压阻式传感器70 4.2.1 工作原理70 4.2.2 测量电路与温度补偿71 4.2.3 典型应用72 知识拓展72 习题73 综合训练75 第5章 电容式传感器76 5.1 工作原理76 5.2 测量电路83 5.3 典型应用88 知识拓展92 习题93 综合训练94 第6章 电感式传感器95 6.1 自感式传感器95 6.1.1 工作原理95 6.1.2 测量电路99 6.1.3 典型应用100 6.2 差动变压器102 6.2.1 工作原理102 6.2.2 测量电路105 6.2.3 典型应用106 6.3 电涡流式传感器107 6.3.1 工作原理108 6.3.2 测量电路110 6.3.3 典型应用111 知识拓展114 习题114 综合训练115 第7章 压电式传感器116 7.1 工作原理116 7.2 测量电路122 7.3 典型应用123 知识拓展124 习题125 综合训练125 第8章 光电式传感器126 8.1 光电器件126 8.1.1 光源127 8.1.2 光学通路128 8.1.3 光电效应与传统光电器件128 8.1.4 应用举例137 8.2 CCD图像传感器141 8.2.1 工作原理141 8.2.2 分类142 8.2.3 应用举例142 8.3 光栅式传感器143 8.3.1 工作原理143 8.3.2 辨向原理和细分电路146 8.3.3 应用举例147 8.4 光纤式传感器148 8.5 光电式编码器152 知识拓展154 习题154 综合训练155 第9章 霍尔式传感器156 9.1 工作原理156 9.1.1 霍尔效应156 9.1.2 霍尔元件157 9.1.3 基本特性158 9.1.4 霍尔集成元件158 9.1.5 基本误差及其补偿158 9.2 测量电路162 9.3 典型应用162 知识拓展166 习题166 综合训练166 第10章 辐射与波式传感器167 10.1 超声波传感器167 10.1.1 物理基础167 10.1.2 工作原理169 10.1.3 典型应用170 10.2 核辐射传感器173 10.2.1 物理基础173 10.2.2 组成及防护175 10.2.3 典型应用177 10.3 红外传感器178 10.3.1 物理基础178 10.3.2 红外探测器179 10.3.3 典型应用180 10.4 微波传感器182 10.4.1 工作原理182 10.4.2 典型应用183 知识拓展185 习题185 综合训练185 第11章 微型传感器186 11.1 相关理论与技术186 11.1.1 MEMS及其特点186 11.1.2 微加工技术187 11.2 微型传感器的概念与分类188 11.2.1 微型传感器的概念与特点188 11.2.2 微型传感器的分类188 11.3 典型微型传感器190 11.3.1 压阻式差压变送器190 11.3.2 压阻式加速度传感器191 11.3.3 电容式压力微型传感器191 11.3.4 热式流量微型传感器191 习题192 综合训练192 第三篇 化工测量仪表 第12章 温度检测194 12.1 温度检测概述194 12.1.1 温度测量方法194 12.1.2 温标194 12.2 双金属温度计196 12.3 热电偶197 12.3.1 热电效应197 12.3.2 热电偶的材料、型号及 结构201 12.3.3 热电偶测温电路203 12.4 热电阻与热敏电阻206 12.4.1 金属热电阻207 12.4.2 热敏电阻209 12.5 集成温度传感器210 12.6 测温仪表的选用与安装212 12.6.1 测温仪表的选用212 12.6.2 测温元件的安装212 知识拓展213 习题214 综合训练215 第13章 压力检测216 13.1 压力检测概述216 13.1.1 压力的定义216 13.1.2 压力的计量单位216 13.1.3 压力检测的基本方法217 13.2 液柱式压力计217 13.2.1 U形管压力计218 13.2.2 单管压力计219 13.2.3 斜管压力计219 13.2.4 使用液柱式压力计的注意 事项219 13.3 弹性压力计220 13.4 压力传感器222 13.4.1 振筒式压力传感器222 13.4.2 振膜式压力传感器223 13.4.3 振弦式压力传感器223