本書的內(nèi)容主要包括傳感器基礎(chǔ)知識、檢測與轉(zhuǎn)換基本理論、電阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、熱電式傳感器、檢測技術(shù)中的硬件電路、測控系統(tǒng)實用抗干擾技術(shù)、虛擬儀器測試技術(shù)等。
全書共14章，分別介紹了常見物理量的檢測用傳感器，包括溫度檢測、力及壓力檢測、位移檢測、速度和加速度檢測、流量及流速檢測、光電檢測、氣體成分及濕度檢測。此外，本書還對傳感器的相關(guān)檢測知識、電路轉(zhuǎn)換及信息處理技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)進行了闡述，每部分內(nèi)容都力求通俗、簡明、實用、操作性強，每章后配有習(xí)題。
本書可作為自動化、測控技術(shù)與儀器等專業(yè)的教材。使用本書時可以根據(jù)專業(yè)要求、實驗條件和其他實際情況，對相應(yīng)章節(jié)的內(nèi)容進行取舍。
本書可供高等院校本科生使用，同時也適合于高職高專學(xué)校電類專業(yè)學(xué)生及傳感器相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員使用。
前言
第1章緒論
1.1“檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)”課程的本科教學(xué)
現(xiàn)狀
1.2傳感器的作用與地位
1.3傳感器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.4傳感器技術(shù)
1.4.1傳感器技術(shù)學(xué)科特點
1.4.2傳感器的材料
1.4.3檢測技術(shù)與課程
1.4.4加工工藝技術(shù)
1.5本書結(jié)構(gòu)
第2章檢測與轉(zhuǎn)換的基本理論
2.1自動檢測系統(tǒng)的基本組成
2.2檢測技術(shù)的基本方法和檢測方法的
選擇原則
2.2.1檢測技術(shù)的基本方法
2.2.2檢測方法的選擇原則
2.3檢測系統(tǒng)的誤差及處理
2.3.1測量誤差及其分類
2.3.2系統(tǒng)誤差的消除方法
2.3.3隨機誤差及其估算
2.3.4測量誤差的合成及最小二乘法的
應(yīng)用
2.3.5測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理
2.4非線性特征補償方法
2.5習(xí)題
第3章傳感器及其基本特性
3.1傳感器的定義、組成與分類
3.1.1傳感器的定義
3.1.2傳感器的組成
3.1.3傳感器的分類
3.2傳感器的靜態(tài)特性
3.2.1概述
3.2.2靜態(tài)特性的主要參數(shù)
3.3傳感器的動態(tài)特性
3.3.1動態(tài)數(shù)學(xué)模型
3.3.2階躍響應(yīng)
3.3.3頻率響應(yīng)
3.3.4典型傳感器的動態(tài)特性分析
3.4傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)
3.4.1靜態(tài)標(biāo)定
3.4.2動態(tài)標(biāo)定
3.5模擬及數(shù)字傳感器
3.5.1模擬式顯示儀表
3.5.2動圈式顯示儀表
3.5.3數(shù)字式顯示儀表
3.6習(xí)題
第4章電阻應(yīng)變式傳感器
4.1彈性敏感元件
4.1.1彈性敏感元件的概念
4.1.2彈性敏感元件的特性
4.1.3對彈性敏感元件材料的要求
4.1.4彈性敏感元件的分類
4.1.5變換力的彈性敏感元件
4.1.6變換壓力的彈性敏感元件
4.2電阻應(yīng)變片
4.2.1電阻應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu)和工作
原理
4.2.2電阻應(yīng)變片的種類
4.3電阻應(yīng)變式傳感器的測量電路
4.3.1直流電橋
4.3.2交流電橋
4.3.3非線性誤差及其補償方法
4.3.4測量電路設(shè)計注意事項
4.3.5應(yīng)變片傳感器的溫度特性
4.4電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用
4.4.1測力與稱重傳感器
4.4.2電子秤
4.4.3電阻應(yīng)變儀
4.4.4使用注意事項
4.5習(xí)題
第5章電感式傳感器
5.1自感式傳感器
5.1.1變隙式電感傳感器
5.1.2變截面式電感傳感器
5.1.3螺線管式電感傳感器
5.2互感式傳感器
5.2.1結(jié)構(gòu)與工作原理
5.2.2等效電路
5.2.3測量電路
5.2.4應(yīng)用舉例
5.3電渦流式傳感器
5.3.1工作原理與等效電路
5.3.2高頻反射渦流傳感器
5.3.3低頻透射渦流傳感器
5.3.4測量電路
5.3.5應(yīng)用舉例
5.4習(xí)題
第6章電容式傳感器
6.1電容式傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)
6.1.1基本工作原理及分類
6.1.2變極距型電容式傳感器
6.1.3變極距差動型電容式傳感器
6.1.4變極板面積型電容式傳感器
6.1.5變介質(zhì)型電容式傳感器
6.2電容式傳感器的測量電路
6.2.1交流電橋差動測量電路
6.2.2調(diào)頻電路轉(zhuǎn)換信號
6.2.3運算放大器式電路
6.2.4脈沖調(diào)寬型電路
6.3電容式傳感器的應(yīng)用舉例
6.3.1電容式傳感器在板材軋制裝置中的
應(yīng)用——電容式測厚儀
6.3.2電容式傳感器測量電纜的偏心
6.3.3電容式加速度傳感器
6.3.4濕敏電容
6.3.5電容式油量表
6.3.6電容接近開關(guān)
6.4習(xí)題
第7章壓電式傳感器
7.1壓電效應(yīng)和壓電材料
7.1.1壓電效應(yīng)
7.1.2壓電材料的主要特性參數(shù)
7.1.3壓電材料
7.2壓電式傳感器的等效電路和測量電路
7.2.1壓電式傳感器的等效電路
7.2.2壓電式傳感器的測量電路
7.3壓電式力傳感器的合理使用
7.3.1壓電元件的串并聯(lián)
7.3.2壓電片預(yù)應(yīng)力
7.3.3壓電式力傳感器的安裝
7.3.4合理選擇傳感器的量程和頻率
響應(yīng)
7.3.5合理選用二次儀表
7.3.6選擇縱、橫向壓電效應(yīng)
7.4壓電式傳感器的應(yīng)用
7.4.1壓電式加速度傳感器
7.4.2YDS78 Ⅰ型壓電式單向力
傳感器
7.4.3用壓電式傳感器測表面粗糙度
7.4.4壓電引信(引爆)
7.4.5煤氣灶電子點火裝置
7.4.6壓電式壓力傳感器
7.4.7微振動檢測儀
7.4.8基于PVDF壓電膜傳感器的
脈象儀
7.5習(xí)題
第8章熱電式傳感器
8.1熱電偶傳感器
8.1.1熱電偶工作原理
8.1.2熱電偶定律
8.2熱電偶的結(jié)構(gòu)、種類和特點
8.2.1熱電偶的結(jié)構(gòu)
8.2.2熱電偶的主要特性
8.2.3熱電偶的種類
8.2.4熱電偶的特點
8.3熱電偶的測溫電路
8.3.1測量單點溫度
8.3.2測量兩點溫度差
8.3.3測量多點平均溫度
8.3.4熱電偶的冷端溫度及其補償
8.4熱電阻傳感器
8.4.1金屬熱電阻
8.4.2熱敏電阻
8.4.3熱電阻傳感器的應(yīng)用舉例
8.5集成溫度傳感器
8.5.1工作原理
8.5.2測溫注意事項
8.6習(xí)題
第9章檢測技術(shù)中的硬件電路
9.1電橋測量電路
9.1.1電容式傳感器的電橋測量電路
9.1.2電感式傳感器的電橋測量電路
9.1.3電橋放大器
9.2基本運算電路
9.2.1比例運算電路
9.2.2加法運算電路
9.2.3減法器與積分器
9.2.4有源T形網(wǎng)絡(luò)比例器
9.3信號放大電路
9.3.1集成儀表放大器
9.3.2程控增益放大器
9.3.3電荷放大器
9.3.4隔離放大器
9.4濾波器
9.4.1濾波器概述
9.4.2有源濾波器
9.5電壓/電流轉(zhuǎn)換電路
9.5.1基本電壓/電流轉(zhuǎn)換電路
9.5.2集成電壓/電流變換器
9.6習(xí)題
第10章測控系統(tǒng)實用抗干擾技術(shù)
10.1消除或抑制干擾源
10.2破壞干擾途徑
10.2.1抑制以“路”的形式侵入的
干擾
10.2.2抑制以“場”的形式侵入的
干擾
10.2.3削弱接收電路對噪聲干擾的
敏感性
10.3接地技術(shù)
10.3.1地線的種類
10.3.2一點接地原則
10.3.3屏蔽浮置技術(shù)
10.4濾波技術(shù)
10.5光電耦合技術(shù)
10.6習(xí)題
第11章虛擬儀器測試技術(shù)
11.1虛擬儀器介紹
11.2虛擬儀器數(shù)據(jù)采集
11.2.1被測信號的實時采集
11.2.2數(shù)據(jù)采集卡的性能指標(biāo)
11.3基于聲卡的虛擬示波器設(shè)計
11.4基于聲卡的虛擬示波器性能測試與
結(jié)果
11.4.1基于聲卡的虛擬示波器的程序
框圖檢驗
11.4.2基于聲卡的虛擬示波器的功能
測試
11.5習(xí)題
第12章檢測系統(tǒng)工程案例分析
12.1計算機檢測技術(shù)的應(yīng)用實例
12.1.1轉(zhuǎn)軸等回轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速的實時測量、
數(shù)據(jù)處理
12.1.2汽車萬向節(jié)、傳動軸扭轉(zhuǎn)疲勞
試驗臺計算機測控系統(tǒng)
12.1.3齒輪傳動部件試驗中的測量和
控制系統(tǒng)
12.1.4液壓泵試驗
12.2換熱站無人值守遠程監(jiān)控系統(tǒng)
12.2.1換熱站運行工藝
12.2.2換熱站無線遠程控制方案
12.2.3系統(tǒng)功能設(shè)計
12.2.4系統(tǒng)配置
12.2.5參數(shù)檢測硬件電路及軟件程序
12.2.6PLC信號的無線GPRS傳輸
12.3習(xí)題
第13章檢測技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用
13.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念
13.1.1物聯(lián)網(wǎng)的定義
13.1.2物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)特征
13.2物聯(lián)網(wǎng)的基本框架
13.3物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)
13.3.1RFID技術(shù)
13.3.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
13.4物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
13.4.1林業(yè)信息采集
13.4.2木材干燥物聯(lián)網(wǎng)總體框架設(shè)計
13.4.3農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測
13.4.4氣象監(jiān)測
13.4.5溫室控制
13.4.6節(jié)水灌溉
13.4.7食品安全
13.5農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展趨勢預(yù)測
13.6習(xí)題
第14章檢測技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用
14.1應(yīng)力波檢測
14.1.1基本原理和特點
14.1.2理論模型
14.2近紅外檢測
14.2.1基本原理
14.2.2技術(shù)路線
14.3習(xí)題
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